DE3751312T2

DE3751312T2 - Verfahren und Einrichtung zur Verarbeitung von Bilddaten.

Info

Publication number: DE3751312T2
Application number: DE3751312T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Morita
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-02-13
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1995-11-16
Anticipated expiration: 2007-02-14
Also published as: US4852020A; EP0236781B1; EP0236781A3; DE3751312D1; EP0236781A2; JPS62187977A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bilddatenverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung dafür zur Eingabe von Bildmustern, wie etwa Figuren, in Form von Vektordaten zur Gewinnung von für eine Aufzeichnung durch sequentielle Abtastung geeigneten Bildaufnahmedaten.

Beschreibung des Standes der Technik

Aus dem Stand der Technik bekannt ist eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von von einer CAD oder ähnlichem eingegebenen Bildmustern auf einem photographischen Film oder Druckpapier unter Verwendung eines sequentiellen Abtast/Aufnahmesystems wie etwa eines Prozesscanners oder eines Leiterplattenmusteraufzeichners. Solche Bildmuster umfassen Figuren, Gestaltungen und/oder Zeichen. In einer solchen Vorrichtung werden Daten bezüglich Segmenten, die jeweilige Figurenmuster oder ähnliches bilden, unabhängig von der Sequenz längs der Abtastrichtung eingegeben, und daher wird eine Funktion zur Permutation der eingegebenen Muster längs der Abtastrichtung benötigt.
Eine solche Permutation (Sortieren) der Segmente ist im allgemeinen über eine Softwareverarbeitung durchgeführt worden. Ein solcher Sortierungsvorgang wird über eine Vergleichsverarbeitung durchgeführt, und daher ist diesselbe nicht für einen Computer geeignet, welcher prinzipiell ausgebildet ist, verschiedene Kalkulationen mit hoher Geschwindigkeit, und weniger Vergleichsverarbeitung, auszuführen. Daher wird die Benutzungseffektivität der Vorrichtung vermindert, wenn eine Sortierungsverarbeitung softwaremäßig durchgeführt wird. Ferner erfüllt eine Software-Verarbeitung nicht die Anforderungen einer Hochgeschwindigkeitsverarbeitung.
Zum Durchführen des Sortierens unter Verwendung von Hardware wird andererseits ein Speicher erstellt bzw. hergestellt, der eine Aufnahmekapazität ansprechend auf die Pixelanzahl der Aufnahmeebene aufweist. Segmentdaten, die jeweilige Einheitsmuster bilden, werden in den Speicher eingeschrieben, wobei ihre Aufzeichnungskoordinaten als Adressen verarbeitet werden, und dann werden die jeweiligen Segmentdaten in der Abtastsequenz bzw. Abtastfolge eingelesen. In diesem Fall wird jedoch ein Speicher mit extrem hoher Speicherkapazität benötigt.
Es sei nun der Fall einer Durchführung einer Sortierungsverarbeitung bzgl. dreier Segmente L&sub1; bis L&sub3;, wie in Fig. 1A gezeigt, beispielhaft betrachtet, wo Kreise, Vierecke und Dreiecke Pixel darstellen, welche jeweils die Segmente L&sub1; bis L&sub3; bilden. Zum Sortieren dieser Segmente muß ein Speicher mit einer Kapazität für sämtliche Pixel (8 x 8 = 64 Pixel in Fig. 1A), welche die Aufnahmeebene bilden, erstellt werden, wie in Fig. 1B gezeigt. Obwohl die dargestellte Pixelzahl klein ist, da Fig. 1A und 1B schematische Diagramme sind, wird in der Praxis eine extrem hohe Speicherkapazität benötigt. Beispielsweise beträgt bei der Aufzeichnung des Schaltungsmusters bzw. Leiterbildes zur Herstellung einer Leiterplatte die Speicherkapazität 2¹&sup8; x 2¹&sup8; = 64 Gigabits zur Herstellung eines Druckmusters von 1m x 1m durch Pixel von jeweils 5um x 5um.
Mit einer solchen Zunahme der Speicherkapazität wird ferner auch auf Leerdaten, wie etwa die durch "-" in Fig. 1B dargestellten, zugegriffen, wenn die Daten aus dem Speicher in Abtastfolge ausgelesen werden, wodurch die Speicherzugriffszeit auch erhöht wird. Daher verlängert sich die Gesamt zeit zum Datenlesen, wodurch die Verarbeitung verlangsamt wird. Wenn als Ergebnis die Lesegeschwindigkeit nicht mit der Aufzeichnungsgeschwindigkeit mithalten kann, müssen Ausgabedaten vorübergehend in einer Hochgeschwindigkeitsspeichervorrichtung zum Auslesen auf eine Aufzeichnungsvorrichtung gespeichert werden. Die Verwendung einer solchen Hochgeschwindigkeitsspeichervorrichtung führt jedoch zu einem Kostenanstieg.
Um dies zu bewältigen wird ein Konzept eines "Klassifikationsspeichers" eingeführt, wobei es sich um einen Speicher mit einer Kapazität für mehrere Zeilen bezüglich der Nebenabtastrichtung handelt, wie durch S&sub1;, S&sub2;, ... in Fig. 2 dargestellt. Eine Anzahl solcher Klassifikationsspeicher wird erstellt, um abwechselnd verwendet zu werden, wodurch ein grobes Sortieren in der Nebenabtastrichtung durchgeführt wird.
Dann werden Daten pro Aufnahmepixel erhalten, die für die Aufzeichnung in der Hauptabtastrichtung benötigt werden. Solche Daten werden in einem Speicher mit einer Kapazität, die gleich ist der Aufnahmepixelanzahl in der Hauptabtastrichtung, in Adressen eingeschrieben, die den Aufnahmepositionen entsprechen. Das Sortieren wird zu dieser Zeit ebenfalls durchgeführt. Dann werden die Daten in Sequenz bzw. Reihenfolge ihrer Adressen zur Durchführung einer Bildaufzeichnung gelesen. Jedoch richtet sich ein solches Sortieren für die Aufzeichnung hauptsächlich auf den Fall der Aufzeichnung von Zeichen oder ähnlichem auf einer verhältnismäßig kleinen Aufzeichnungsebene, und daher erfolgt dies unter der Voraussetzung, daß die für eine Zeile benötigte Speicherkapazität klein ist, beispielsweise 2¹&sup6; Bit.
Wenn daher ein solcher Sortiervorgang durch den Speicher für eine Hauptabtastung/Aufzeichnung bei einer Bildaufzeichnung, welche auf einen großen Bereich, wie etwa ein Druckmuster einer Leiterplatte, gerichtet ist, angewendet wird, wird eine Kapazität in Höhe von 2¹&sup8;Bit für eine Zeile benötigt, was zu einer Erhöhung der Speicherkapazität führt. Wenn eine Ausgabevorrichtung eine Multikanalvorrichtung mit zehn Kanälen ist, wird beispielsweise eine Parallelaufnahme für zehn Zeilen in einem Abtastvorgang durchgeführt. Zur Durchführung einer solchen Parallelverarbeitung werden Speicherkapazitäten benötigt, die zehnmal so groß ist, wie für den Fall einer Monokanalvorrichtung, sowie zehn Speicherlese-Verarbeitungseinheiten, wodurch die Vorrichtungsgröße weiter ansteigt. Wenn eine solche Aufzeichnung über eine Speicherleseeinheit durchgeführt wird, können Daten für zehn Zeilen seriell in einem Abtastintervall gelesen werden. In diesem Fall wird jedoch ein Speicher mit hoher Lesegeschwindigkeit benötigt; ein solcher Hochgeschwindigkeitsspeicher ist jedoch teuer.
Daher ist ein wichtiger Aspekt einer solchen Vorrichtung, die Verminderung der Speicherkapazität und die Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Aufzeichnung auf großen Bildebenen.
Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 ist bekannt aus den AFIPS Conference Proceedings 1979 National Computer Conference, New York, 4. bis 7. Juni 1979, Band 48, Seiten 157 bis 163.
Das Journal of the Association for Computing Machinery, Band 8, Januar 1961 , Seiten 41 bis 80, beschreibt eine Basissortierung in einem anderen Kontext.

Zusammenfassung der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bilddatenverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung zur sequentiellen Eingabe erster Vektordaten, die in gewünschten Bildmustern enthaltene Segmente ausdrücken, zur Schaffung von Bilddaten zur Aufzeichnung der Bildmuster über Abtastung auf der Grundlage der ersten Vektordaten. Das Abtasten wird hierbei durch eine Kombination einer Hauptabtastung und einer Nebenabtastung erreicht, und die ersten Vektordaten enthalten die Hauptabtastkoordinate und die Nebenabtastkoordinate von wenigstens einem Endpunkt der Segmente.
Das erfindungsgemäße Bilddatenverarbeitungsverfahren ist durch Patentanspruch 1 definiert.
Kurz zusammengefaßt ist eine Basis-Sortierung, welche im folgenden im einzelnen beschrieben wird, ein Verfahren zur Überwachung bzw. Beobachtung numerischer Werte jeweiliger Ziffern von Daten in auf Basis m bezogener Darstellung, welche sequentiell von der Ziffer niedriger Ordnung an sortiert werden, um die Klassifikation in m Gruppen ansprechend auf die Werte der Ziffern zu wiederholen.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine zur Durchführung des genannten Verfahrens geeignete Vorrichtung zur Verfügung. Diese erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch Patentanspruch 7 definiert.
Vorzugsweise sind die zweiten Sortiermittel auch als Mittel zur Durchführung einer Basis-Sortierung ausgebildet.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bilddatenverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung dafür zu schaffen, welche die zur Sortierung benötigte Speicherkapazität vermindern kann, wobei eine im hohem Maße effiziente Bilddatenverarbeitung mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt wird.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen.

Fig. 1A und 1B sind schematische Diagramme, die das Sortieren von Vektordaten darstellen;
Fig. 2 ist ein erläuterndes Diagramm eines Klassifikationsspeichers;
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 ist ein Gesamtblockdiagramm der Ausführungsform;
Fig. 5 ist ein erläuterndes Diagramm von Vektordaten;
Fig. 6 ist ein erläuterndes Diagramm einer Sequenz bzw. Folge von Zahlen zur Erläuterung des Prinzips eines Basis-Sortierungsverfahrens;
Fig. 7 ist ein erläuterndes Diagramm eines Basis-Sortierungsverfahrens in einer FIFO-Regel;
Fig. 8 ist ein erläuterndes Diagramm eines Basis-Sortierungsverfahrens in einer FILO-Regel;
Fig. 9 ist ein detailliertes Blockdiagramm einer Nebenabtastrichtungs -Sortierschaltung 2;
Fig. 10A und 10B sind erläuternde Diagramme, die den Betrieb der Nebenabtastrichtungs-Sortierschaltung 2 darstellen;
Fig. 11 ist ein detailliertes Blockdiagramm einer in Fig. 6 enthaltenen Sortierschaltung 13;
Fig. 12 ist ein detailliertes Blockdiagramm sequenzieller Speicherblocks 20a und 20b in der FIFO-Regel;
Fig. 13 ist ein erläuterndes Diagramm von Speicherbereichen bzw. Eimern;
Fig. 14 ist ein erläuterndes Diagramm, das die Wirkungsweise der Nebenabtastrichtungs-Sortierschaltung 2 darstellt;
Fig. 15 ist ein detailliertes Blockdiagramm sequentieller Speicherblocks 20a und 20b in der FILO-Regel;
Fig. 16 ist ein detailliertes Blockdiagramm einer Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3;
Fig. 17 und Fig. 18 sind Diagramme zur Darstellung der Wirkungsweise der Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3;
Fig. 19 ist ein detalliertes Blockdiagramm eines Ausrichtungsspeichers 4;
Fig. 20 ist ein detailliertes Blockdiagramm einer Einheitssortierschaltung 5a, welche in der Hauptabtastrichtungs -Sortierschaltung 5 enthalten ist;
Fig. 20A und 20B sind detaillierte Blockdiagramme, die sequentielle Speicherblocks 58a und 58b in der FIFO-Regel bzw. der FILO-Regel darstellen;
Fig. 21 ist ein detailliertes Blockdiagramm der Lauflängendatenberechnungsschaltung 6;
Fig. 22A bis 22C sind Flußdiagramme, die die Wirkungsweise der Lauflängendatenberechnungsschaltung darstellen,
Fig. 23A und 23B sind Diagramme, die Beispiele von Aufzeichnungsbildern darstellen;
Fig. 24 ist ein detailliertes Diagramm einer Kennzeichenakkumulationsschaltung 61;
Fig. 25 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Akkumulationsregel eines Kennzeichens F&sub1;;
Fig. 26A und 26B sind Diagramme, die Beispiele einer Akkumulation des Kennzeichens F&sub1; darstellen;
Fig. 27 ist ein Diagramm, daß das Datenformat der Lauflängendaten darstellt;
Fig. 28A bis 28D sind Diagramme, die Beispiele der Wirkungsweise der Lauflängendatenberechnungsdatenschaltung 6 darstellen; und
Fig. 29 ist ein erläuterndes Diagramm einer erzwungenen Weißaufzeichnung;
Fig. 30 ist ein schematisches Diagramm, daß einen in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benötigten Speicherbereich darstellt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

A. Zusammenfassung der bevorzugten Ausführungsform

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Hostrechner zur Schaffung bzw. Zurverfügungstellung von Bilddaten wie etwa geometrischen Mustern in Form von Sätzen von Segmenten. Der Hostrechner 1 umfaßt eine Konsole 301 und einen I/O-Terminal 302 für die Dateneingabe/Ausgabe. Ein Magnetband 303 und eine Magnettrommel 304 sind als Aufzeichnungsmedien vorgesehen. Das Magnetband 303 speichert durch eine CAD erzeugte Bildmuster. Diese Vorrichtungen 301 bis 304 sind mit einer CPU 305 verbunden.
Der Hostrechner 1 gibt darin erzeugte geometrische Musterdaten in Form von Vektordaten auf einen Rasterdatenerzeuger 310. Der Rasterdatenerzeuger 310 umfaßt einen Rasterumwandlungsprozessor 311, welcher seinerseits eine Sortierung und eine Verarbeitung zur Umwandlung in Rasterdaten ausführt. Die in dem Rasterumwandlungsprozessor 311 erhaltenen Rasterdaten werden auf eine in einem Ausgabeabschnitt 320 vorgesehene Schnittstellenschaltung 321 gegeben. Die Schnittstellenschaltung 321 dekodiert so gelieferte Lauflängendaten, um dadurch erhaltene Aufzeichnungsdaten auf einen Belichtungskopf 322 auszugeben. Der Belichtungskopf 322 erzeugt Multikanalbelichtungsstrahlen (nicht gezeigt) auf der Grundlage der Aufzeichnungsdaten. Ein Aufzeichnungsfilm 323, der als photoempfindliches Material diente ist auf der Oberfläche einer Rotationstrommel 324 angebracht, um in der in Fig. 3 dargestellten Richtung α synchron mit der Erzeugung von Belichtungsstrahlen gedreht zu werden. Diese Drehung wird zum Erzielen der Hauptabtastung translatorisch bewegt. Der Belichtungskopf 322 wird in X-Richtung zum Erzielen der Nebenabtastung translatorisch bewegt. Der Belichtungskopf 322 gibt die Belichtungsstrahlen mit den genannten Abtastvorgängen aus, wodurch ein gewünschtes Bild auf Film 323 aufgezeichnet wird.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das den inneren Aufbau der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung darstellt. Die Bildmusterdaten, wie etwa Figuren, welche auf dem in Fig. 3 dargestellten Magnetband 303 gespeichert sind, werden in Segmente zerlegt, welche jeweilige Muster in der CPU 305 in dem Hostrechner 1 bilden. Die Daten der Segmente werden als Vektordaten strukturiert, welche durch die folgende Daten (1) bis (4) jeweils gebildet werden:

(1) Aufzeichnungsstartpunktkoordinaten Xs, Ys.

Dies sind Koordinatenwerte eines Endpunkts Ps, der bei Aufzeichnung innerhalb beider Endpunkte Ps und Pe eines Segments vorabgetastet ist, zum Beispiel eines Segments v&sub1;, wie in Fig. 5 dargestellt. Das Symbol X bezeichnet die Nebenabtastkoordinate, und das Symbol Y bezeichnet die Hauptabtastkoordinate. Der andere Endpunkt Pe wird als Aufzeichnungsendpunkt bezeichnet. In jeweiligen Segmenten v&sub1; bis v&sub4; in Fig. 5 stellen weiße Vierecke Aufzeichnungsstartpunkte, und schwarze Vierecke Aufzeichnungsendpunkte dar.

(2) Steigungskoeffizienten dY/dX

Dies sind Daten, die die Steigung jedes Segments auf der Aufzeichnungskoordinatenebene darstellen, wie in Fig. 5 gezeigt.

(3) Nebenabtastintervall ΔX

Dies ist die Breite in Nebenabtastrlchtung, die vom Start bis zum Ende des Abtastens eines Segmentes benötigt wird, und entspricht beispielsweise dem gegenseitigen Abstand in Nebenabtastrichtung zwischen den beiden Endpunkten Ps und Pe des Segmentes v&sub1;, wie in Fig. 5 dargestellt.

(4) Kennzeichen F

Dieses Kennzeichen wird durch drei Bits (F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;) gebildet, welche den folgenden Inhalt anzeigen:
(a) Höchstwertiges Bit F&sub1;: Dieses Kennzeichen zeigt an, ob der Schnittpunkt eines Segments und einer Abtastzeile ein "schwarzer Startpunkt", d. h., ein Belichtungsstartpunkt, oder ein "schwarzer Endpunkt", d.h. ein Belichtungsendpunkt in der binären Schwarz-Weiß-Aufzeichnung ist. In dieser Ausführungsform zeigt F&sub1; = "1" einen schwarzen Startpunkt, und F&sub1; = "0" einen schwarzen Endpunkt an.
(b) Zweites Bit F&sub2;: Dieses Kennzeichen zeigt positive/negative Aufzeichnung an.
(c) Niedrigstwertiges Bit F&sub3;: Dieses Kennzeichen wird verwendet, wenn eine Anzahl von Figuren sich überlappen. Im einzelnen ist dies ein Kennzeichen zum Erzwingen des Starts oder der Beendigung einer "weißen" Aufzeichnung, wenn der Abtastpunkt ein Segment erreicht, unabhängig von bzw. ohne Rücksicht auf die Anzahl der überlappenden Figuren oder ähnliches. Die Bedeutungen des Kennzeichens F&sub3; werden im folgenden im einzelnen beschrieben.
Die Inhalte der vom in Fig. 4 dargestellten Hostrechner 1 ausgegebenen Vektordaten sind vollständig beschrieben worden.
Die jeweils vom Hostrechner 1 so ausgegebenen Vektordaten werden in beliebiger Reihenfolge auf die Nebenabtastrichtungs- Sortierschaltung 3, welche in Fig. 4 dargestellt ist, ausgegeben, beispielsweise in der Reihenfolge bzw. Sequenz v&sub2;, v&sub4;, v&sub3; und v&sub1; (Fig. 5). Die Nebenabtastrichtungs-Sortierschaltung 2 ist entsprechend dem Merkmal der vorliegenden Erfindung ausgebildet, und ist eingerichtet, die beliebig eingegebenen Vektordaten bezüglich der Nebenabtastrichtung auf der Grundlage der Nebenabtastkoordinaten Xs, der Aufzeichnungsstartpunkte derselben zu sortieren. Als Ergebnis werden die Vektordaten permutiert und in Sequenz, beispielsweise ausgehend von demjenigen mit der kleinen Nebenabtastkoordinate Xs, ausgegeben in Fig. 5 in der Sequenz v&sub1;, v&sub2;, v&sub3; und v&sub4;. Ein solches Sortierverfahren wird mittels eines Basissortierverfahrens durchgeführt, wie im folgenden im einzelnen beschrieben, wobei erste durch die folgenden Daten gebildete Zwischensignale verwendet werden:
(1) Nebenabtastkoordinaten Xs
(2) Sequenzanzeigedaten N
Innerhalb dieser sind die Sequenzanzeigedaten N begleitete Daten bzw. Begleitdaten zur sequentiellen Ausgabe der jeweiligen Vektordaten, die in der Nebenabtastrichtungs-Sortierschaltung 2 längs der durch Sortieren permutierten Sequenz gespeichert sind, wie im folgenden im einzelnen beschrieben.
Somit gibt die Nebenabtastrichtungsortierschaltung 2 zweite Zwischensignale mit demselben Dateninhalt, wie die ursprünglichen Vektordaten, in Sequenz von demjenigen mit der kleinsten Nebenabtastkoordinate Xs an, aus.
Eine Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3 in der nachfolgenden Stufe empfängt bzw. erhält die Koordinaten (X, Y) des Schnittpunktes des Segmentes und jeder Hauptabtastzeile auf der Grundlage der eingegebenen zweiten Zwischensignale. Die Ergebnisse werden als dritte Zwischensignale ausgegeben, welche durch die folgenden Daten gebildet werden:
(1) Koordinatenwerte (X, Y)
(2) Kennzeichen F
Die Sortierungsverarbeitung in der Nebenabtastrichtung wurde lediglich auf der Grundlage der gegenseitigen Positionsbeziehungen zwischen den Aufzeichnungsstartpunkten der jeweiligen Segmente vor dieser Stufe durchgeführt, während die jeweiligen Vektordaten in Koordinatendaten bzgl. jeweiliger Punkte, zum Beispiel k&sub1;, k&sub2;, ... in Fig. 5, auf den Segmenten durch Arithmetik bzw. Berechnung in der Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3 zerlegt sind.
Die dritten Zwischensignale werden in einer nachfolgenden Stufe je zu mehreren Zeilen auf den Ausrichtungsspeicher 4 gegeben, um als Adressen ansprechend auf die Nebenabtastkoordinaten X in den Ausrichtungsspeicher 4 geschrieben zu werden. Dieser Ausrichtungsspeicher 4 hat eine Anzahl von Speichern, die jeweils die Kapazität für die genannten mehreren Zeilen aufweisen, und die eingeschriebenen dritten Zwischensignale in dem Ausrichtungspeicher werden längs einer Nebenabtastsequenz ausgelesen, um in vierte Zwischensignale umgewandelt zu werden. Die vierten Zwischensignale werden durch die folgenden Daten gebildet:
(1) Hauptabtastkoordinate Y
(2) Kennzeichen F
Die Nebenabtastkoordinaten X sind nicht in den vierten Zwischensignalen enthalten, da das Sortieren bezüglich der Nebenabtastrichtung bereits abgeschlossen ist, und die Koordinaten in der Nebenabtastrichtung im wesentlichen durch die Eingabesequenz der vierten Zwischensignale, wie sie übertragen sind, ausgedrückt werden.
Die vierten Zwischensignale werden sequentiell auf eine Hauptabtastrichtungsortierschaltung 5 gegeben, um in ähnlicher Weise wie bei der vorgenannten Sortierung in Nebenabtastrichtung durch ein Basis-Sortierungsverfahren sortiert zu werden. Somit werden die vierten Zwischensignale in der Hauptabtastrichtung permutiert. Die Hauptabtastrichtungsortierschaltung 5 weist eine etwas andere Struktur als die Nebenabtastrichtungssortierschaltung 2 auf, da die Menge der zu verarbeitenden Daten sich von derjenigen der Nebenabtastrichtungsortierschaltung 2 unterscheidet.
Die auch bezüglich der Hauptabtastrichtung sortierten Daten werden als fünfte Zwischensignale auf eine Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 gegeben. Die fünften Zwischensignale weisen die gleichen Dateninhalte wie die vierten Zwischensignale auf, bis auf die Tatsache, daß die Übertragungsequenz verschieden ist. Die Lauflängendatenberechnungssschaltung 6 berechnet die Lauflängendaten RL, die für eine Belichtungsaufzeichnung benötigt werden, auf der Grundlage der fünften Zwischensignale.
Die Lauflängendaten RL werden durch einen Lauflängendekodierer 7 dekodiert. Ein Aufzeichnungsausgabeteil 8 zeichnet in Übereinstimmung mit den dekodierten Daten die Muster, wie etwa Figuren, auf einem gewünschten Aufzeichnungsmedium, wie etwa einem photographischen Film 323, auf.

B. Basis-Sortierungsverfahren

Im folgenden wird das Prinzip eines Basis-Sortierungsverfahrens beschrieben, bevor die jeweiligen in Fig. 4 dargestellten Blocks im einzelnen beschrieben werden. Dieses Basis-Sortierungsverfahren ist im einzelnen beispielsweise beschrieben in "Pipeline Searching and Sorting Modules as Components of a Data Flow Database Computer", J. Tanaka, Y. Nozaka, und A Masuyama, IFIP Congress 1980, Seite 427 bis 432, Oktober 1980. Dieses Verfahren wird innerhalb des zum Verständnis der vorliegenden Erfindung benötigten Rahmens beschrieben.
Es sei der Fall betrachtet, daß 16 vierziffrige Dezimalzahlen "1203", "8652" , ...., "5007", welche in Fig. 6 dargestellt sind, in dieser Sequenz, wie durch den Pfeil in Fig. 6 angegeben, eingegeben werden, und eine Permutation dieser Zahlen in aufsteigender Ordnung durchgeführt wird. Beim Basis-Sortierungsverfahren wird eine Anzahl von Speicherblocks, welche jeweils m Speicherbereiche aufweisen, im nachfolgenden als "Eimer" ("Buckets") bezeichnet, bei der Sortierung von auf eine Basis m bezogener Zahlen erstellt, wobei m eine ganze Zahl ist. Fig. 7(a) und 7(b) stellen jeweils einen ersten Speicherblock A bzw. einen zweiten Speicherblock B dar, welche jeweils durch zehn Eimer A&sub0;, A&sub1;, ...., A&sub9; und B&sub0;, B&sub1;, ...., B&sub9; gebildet werden.
Zunächst wird jede der in Fig. 6 gezeigten 16 Zahlen in irgendeinem Eimer des ersten Speicherblocks A ansprechend darauf, welche der Zahlen 0 bis 9 der niedrigstwertigen Ziffer entspricht (siehe Fig. 7a), gespeichert. Beispielsweise wird die Zahl "1203" in Eimer A&sub3; gespeichert, da ihre niedrigstwertige Ziffer "3" ist. Die Speichersequenz kann in der Eingabesequenz sein bzw. erfolgen.
Dann werden diese Zahlen aus dem ersten Speicherblock A in der Sequenz von A&sub0; bis A&sub9; von der am frühesten gespeicherten Zahl in jedem Eimer an ausgelesen. Dieses Lesen wird nämlich durch eine FIFO-Regel (first-in, first-out, d. h. zuerst eingegeben, zuerst ausgegeben) durchgeführt, wobei Pfeile RD die Lesesequenz darstellen. Jede Zahl wird in irgendeinem der Eimer B&sub0; bis B&sub9;, welche den zweiten Speicherblock B bilden, ansprechend darauf, welcher der Zahlen 0 bis 9 die zweitniedrigste Ziffer entspricht, gespeichert.
Beispielsweise wird die in Eimer A&sub0; gespeicherte Zahl "8200" (Fig. 7a) zuerst gelesen. Diese Zahl wird in Eimer B&sub0; in Fig. 7(b) wiedergespeichert, da die Ziffer zweitniedrigster Ordnung "0" ist. Dann werden die Zahlen "3921" und "4321" in dieser Sequenz aus dem Eimer A&sub1; in Fig. 7(a) ausgelesen. Diese Zahlen werden in Eimer B&sub2; in Fig. 7 längs der Lesesequenz wiedergespeichert, da die Zahlen der Ziffern zweitniedrigester Ordnung jeweils "2" sind.
Wenn sämtliche der im ersten Speicherblock A gespeicherten Zahlen gelesen und im zweiten Speicherblock B wiedergespeichert sind, werden der Lesevorgang und der Wiederspeichervorgang bezüglich der Speicherblöcke A und B umgekehrt durchgeführt, d. h., die 16 Zahlen werden aus dem zweiten Speicherblock B ebenfalls in der Sequenz der Eimer B&sub0; bis B&sub9; und der FIFO-Regel in dem gleichen Eimer gelesen. Jede Zahl wird in irgendeinen der Eimer A&sub0; bis A&sub9; des bereits freigemachten ersten Speicherblocks A ansprechend auf die Ziffer drittniedrigster Ordnung wiedergespeichert (siehe Fig. 7(c)).
Ein solcher Speichervorgang wird ansprechend auf die Ziffernanzahl n der zu speichernden Zahlen, im vorliegenden Beispiel viermal, wiederholt, wodurch der in Fig. 7(d) dargestellte Zustand erhalten wird. Wie aus Fig. 7(d) deutlich wird, werden die einer solchen Verarbeitung unterzogenen Zahlen ebenfalls in der Sequenz von B&sub0; bis B&sub9; durch die FIFO-Regel gelesen, wodurch eine Sequenz von in aufsteigender Ordnung sortierten Zahlen wie "1134", "1203", "2203", ..., und "8652" erhalten wird.
Dieses Basis-Sortierungsverfahren kann auch durch eine FILO-Regel (first-in, last-out, d. h. zuerst eingegeben, zuletzt ausgelesen) realisiert werden, wie in Fig. 8 dargestellt. Im Falle der FILO-Regel ist der erste Speicherzustand (Fig. (8(a)) identisch demjenigen der FIFO-Regel (Fig. 7(a)), während die nachfolgende Lesesequenz sich von derjenigen der FIFO-Regel unterscheidet. Bei der nachfolgenden Wiederspeicherung (Fig. 8(a) bis 8(b)) wird ein Lesen in einer Reihenfolge von A&sub9; bis A&sub0; durch die bzw. mit der FILO-Regel durchgeführt. In Fig. 8(b) bis 8(c) wird ferner ein Lesen in einer Sequenz von B&sub0; bis B&sub9; durch die FILO-Regel in dem gleichen Eimer durchgeführt.
Diese Operationen werden nämlich abwechselnd durchgeführt, indem die Lesesequenz der Einheiten der Eimer von dem ersten Speicherblock A und die Lesesequenz von dem zweiten Speicherblock B umgekehrt wird. Von dem schließlich erreichten Zustand (Fig. 8(d)) wird ein Lesen in einer Sequenz von B&sub0; bis B&sub9; durch die FILO-Regel in dem gleichen Eimer durchgeführt, wodurch ein Sortierergebnis ähnlich demjenigen der Fig. 7 erhalten wird. In der FIFO-Regel kann die Leserichtung RD in Fig. 7 in einer Sequenz von A&sub9; bis A&sub0; und B&sub9; bis B&sub0; durchgeführt werden, wodurch eine Sequenz von Zahlen erhalten wird, welche in absteigender Ordnung sequentiell sortiert ist. In ähnlicher Weise kann in der FILO-Regel die Leserichtung in Fig. 8(a) und (c) als A&sub0; bis A&sub9; ausgeführt werden, und die Leserichtung RD in Fig. 8b und d kann in einer Sequenz von B&sub9; bis B&sub0; ausgeführt werden, wodurch eine Sequenz von Zahlen erhalten wird, die sequentiell in absteigender Ordnung sortiert ist.
Eine mathematische Demonstration zum Beweis, daß eine korrekte Sortierung durch das Basis-Sortierungsverfahren durchgeführt wird, ist in dem IFIP Kongress 1980 beschrieben, und daher wird hier auf eine Beschreibung verzichtet, wobei die folgenden zwei Aspekte dieses Verfahrens erwähnt seien. Erstens, ist es ausreichend, zwei Speicherblocks mit jeweils mindestens m-Eimern bzw. Speicherbereichen bei der Sortierung von auf Basis m bezogenen Zahlen zu erstellen. Zweitens kann der Speichervorgang und der Lesevorgang bezüglich n-ziffrigen Zahlen lediglich n-mal ausgeführt werden. Somit kann durch Anwendung dieses Verfahrens die Speicherkapazität vermindert und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht werden.

C. Einzelheiten der Nebenabtastrichtungssortierschaltung

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, daß den Aufbau der Nebenabtastrichtungssortierschaltung 2 zur Realisierung des Basis-Sortierungsverfahrens im einzelnen darstellt. Unter Bezug auf Fig. 9 werden die sequentiell von einem in Fig. 4 dargestellten Hostrechner 1 eingegebenen Vektordaten sequentiell in einem Speicher (Vektordatenspeicher) 12 durch ein Register 11 gespeichert. Bei einem solchen Speichervorgang wird eine Schaltschaltung 14 zur Verbindung mit einem Zähler 15 geschaltet. Die sequenzanzeigenden Daten bzw. Sequenzanzeigedaten N, die durch sequentielles Aufwärtszählen des Zählers 15 ausgegeben werden, sind Adresse ingaben des Speichers 12. Somit werden die jeweiligen Vektordaten in der Eingangssequenz im Speicher 12 gespeichert. Fig. 10A ist ein Speicherplan, der schematisch einen solchen Speicherzustand zeigt, in welchem die Vektordaten bzgl. der Segmente v&sub2;, v&sub4;, v&sub3; und v&sub1;, wie in Fig. 5 gezeigt, längs bzw. in dieser Sequenz ausgegeben bzw. geliefert werden.
Innerhalb der in das Register 11 eingegebenen Vektordaten werden die Nebenabtastkoordinaten Xs der Aufzeichnungsstartpunkte ebenfalls auf eine Sortierschaltung 13 gegeben. Diese Sortierschaltung 13 erhält bzw. empfängt die Nebenabtastkoordinaten Xs und die sequenzanzeigenden Daten N, um das Basis-Sortierungsverfahren in Nebenabtastrichtung auf der Grundlage der empfangenen Daten auszuführen.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, daß eine Einzelheit der Sortierschaltung 13 darstellt. Diese Sortierschaltung 13 ist mit ersten und zweiten sequentiellen Speicherblocks 20a und 20b unter Steuerung durch eine Steuerschaltung 21 versehen, und diese sequentiellen Speicherblocks 20a und 20b sind miteinander über einen Puffer 22 verbunden, der mit einem (nicht gezeigten) bidirektionalen Register versehen ist. Jeweilige Speicherbereiche der zwei sequentiellen Speicherblöcke 20a und 20b entsprechen den zwei Speicherblöcken A und B für die Basissortierung, wie oben unter Bezug auf Fig. 7 beschrieben wurde.
In der in Fig. 11 dargestellten Sortierschaltung 13 kombiniert eine Kombinationsschaltung 17 Nebenabtastkoordinaten Xs mit den sequenzanzeigenden Daten N und erzeugt erste Zwischensignale (Xs, N), welche den Koordinatenzahlenwert Xs und die begleiteten bzw. begleitenden Daten N enthalten. Die ersten Zwischensignale werden zunächst in dem ersten sequentiellen Speicherblock 20a gespeichert.
Fig. 12 zeigt den inneren Aufbau, der den ersten und zweiten sequentiellen Speicherblocks 20a und 20b, die durch Anwendung der FIFO-Regel gebildet sind, gemeinsam ist. Die folgende Beschreibung wird unter der Annahme gemacht, daß der in Fig. 12 gezeigte innere Aufbau derjenige des ersten Speicherblocks 20a ist. Bei den in Fig. 12 gezeigten Signalen (Nk usw.) werden solche ohne Klammern zur Darstellung des Schreibens des ersten Zwischensignals in den sequentiellen Speicherblock 20a verwendet, während solche mit Klammern zur Darstellung des Vorgangs des Lesens der ersten Zwischensignale von bzw. aus demselben verwendet werden.
Wie in Fig. 12 dargestellt ist der erste sequentielle Speicherblock 20a mit einem Speicherblock 28 versehen, der in eine Anzahl von Speicherbereichen aufgeteilt ist, d. h. in Eimer wie oben unter Bezug auf Fig. 7 beschrieben. Wenn die Nebenabtastkoordinaten Xs als sich auf Basis m beziehende Zahlen ausgedrückt werden, ist die Anzahl dieser Eimer ebenfalls m. Fig. 13 zeigt schematisch die m Eimer A&sub0;, A&sub1;, ..., Am-1, und jeder Eimer wird durch Speicherzellen C&sub0;, C&sub1;, C&sub2;... gebildet. In Fig. 13 stellen schraffierte Bereiche Speicherzellen dar, die Daten speichern.
Beim Speichern eines ersten Zwischensignals in Speicherblock 28, wie in Fig. 12 gezeigt, bezeichnet zunächst ein Eimer bzw. Speicherbereichsbezeichnungssignal 102a, welches in der in Fig. 11 dargestellten Steuerschaltung 21 vorgesehen ist, den Eimer zur Speicherung desselben. Die Steuerschaltung 21 erzeugt das Eimerbezeichnungssignal 102a durch Heranholen des ersten Zwischensignals über eine in Fig. 11 dargestellte Leitung 101a und Lesen des numerischen Wertes der niedrigstwertigen Ziffer der darin enthaltenen Nebenabtastkoordinate Xs. Wenn nämlich die niedrigstwertige Ziffer in der Nebenabtastkoordinate Xs = k ist, zeigt das Eimerbezeichnungssignal 102 a an, daß das erste Zwischensignal Eimer Ak gespeichert werden soll.
Andererseits wird das Eimerbezeichnungssignal 102a auch auf einen in Fig. 12 dargestellten Speicher 24 zur Registrierung der Zahlen der ersten Zwischensignale, die in den jeweiligen Eimern gespeichert sind, gegeben. Dieser Speicher 24 weist Speicherzellen auf, die den jeweiligen Eimern entsprechen. Die Zahl Nk der ersten Zwischensignale, welche bereits in einem Eimer gespeichert sind (z.B. Ak), wird aus einer Speicherzelle, die durch das Eimerbezeichungssignal 102a bezeichnet ist, ausgelesen und in einen voreinstellbaren Aufwärtszähler 27 geladen. Der Wert Nk wird als Adressignal auf einen Speicher 28 gegeben. Als Ergebnis wird das erste Zwischensignal in einer (Nk + 1)-ten Zelle CNK innerhalb der Speicherzellen C&sub0;, C&sub1;, C&sub2;, ... des Speicherbereichs Ak (wie in Fig. 13 dargestellt) des Speichers 28 über eine erste Zwischensignaleingabe/Ausgabeleitung 104a gespeichert. Dann erhöht der voreinstellbare Zähler 27 die Zählung um +1, so daß die Ausgabe (Nk + 1) davon in der Speicherzelle des Speichers 24 gespeichert wird, in welcher Nk gespeichert war.
Ein solcher Vorgang wird wiederholt, so daß sämtliche der eingegebenen ersten Zwischensignale in irgendeinem der jeweiligen Eimer 28 in der Sequenz der Speicherzellen C&sub0;, C&sub1;, ... gespeichert werden. Andererseits speichern die jeweiligen Speicherzellen des Speichers 24 die Zahlen der ersten Zwischensignale, welche in den entsprechenden Eimern gespeichert sind. Somit wird der in Fig. 7(a) dargestellte Zustand realisiert.
In einer nachfolgenden Stufe wird ein der Datenübertragung der Fig. 7(a) bis 7(b) entsprechender Vorgang ausgeführt. Dieser Vorgang wird durch Lesen der ersten Zwischensignale aus dem ersten sequentiellen Speicherblock 20a der Fig. 11 ausgeführt, um diese über den Puffer 22 mit einem bidirektionalem Register auf den zweiten sequentiellen Speicherblock 20b zu übertragen.
Im folgenden wird der Vorgang zum Lesen der ersten Zwischensignale aus dem ersten sequentiellen Speicherblock 20a wieder unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben. Der Lesevorgang wird in Sequenz der Eimer bzw. Speicherbereiche A&sub0; bis Am-1 durch Anwendung der FIFO-Regel durchgeführt. Es sei der Fall betrachtet, bei dem das Lesen aus den Speicherbereichen A&sub0; bis Ak-1 bereits abgeschlossen ist, und das Verfahren zu der Operationsstufe zum Lesen aus dem Speicherbereich Ak fortgeschritten ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Eimer Ak zunächst durch das Eimerbezeichnungssignal 102a bezeichnet. Die Zahl (Nk) des ersten Zwischensignals, welches in dem Speicherbereich Ak gespeichert ist, wird auf der Grundlage des Eimerbezeichnungssignals 102a aus dem Speicher 24 gelesen und über ein Register 25 auf einen Komparator 26 gegeben.
Andererseits wurde der voreinstellbare Aufwärtszähler 27 gelöscht bevor der Vorgang zum Lesen aus dem Eimer gestartet wurde, und dieser gibt Adressensignale (Nk*) aus, welche sequentiell von Null an um eins inkrementiert werden. Daher werden die ersten Zwischensignale sequentiell in Sequenz der Speicherzellen C&sub0;, C&sub1;, ... aus dem Eimer Ak ausgelesen, um über die erste Zwischensignaleingabe/Ausgabeleitung 104a ausgegeben zu werden.
Das Schreiben der ersten Zwischensignale in den Eimer Ak wurde in der Sequenz C&sub0;, C&sub1;, ... ausgeführt, womit der FIFO- Vorgang realisiert wird.
Bei einem solchen Lesevorgang wird die Ausgabe des voreinstellbaren Aufwärtszählers 27 auch auf den Komparator 26 gegeben. Der Komparator 26 erzeugt ein Koinzidenz- bzw. Übereinstimmungssignal 103a, wenn das Signal (Nk) des Registers 25 mit dem Signal (Nk*) des voreinstellbaren Aufwärtszählers 27 übereinstimmt, d. h., wenn (Nk*) von null auf (Nk) inkrementiert ist, und gibt dasselbe auf die Steuerschaltung 21 der Fig. 11. Somit ist der Lesevorgang aus dem ersten sequentiellen Speicherblock 20a vorübergehend abgeschlossen.
Die ersten durch den oben genannten Vorgang gelesenen Zwischensignale werden durch den Puffer 22 mit einem bidirektionalen Register der Fig. 11 gepuffert, um über eine weitere Eingabe/Ausgabeleitung für erste Zwischensignale 104b auf den zweiten sequentiellen Speicherblock 20b gegeben zu werden. Wie oben beschrieben ist der Aufbau des zweiten sequentiellen Speicherblocks 20b ähnlich wie der in Fig. 12 gezeigte, wobei ein Lese/- Schreibvorgang ähnlich wie derjenige des ersten sequentiellen Speicherblocks 20a ausgeführt wird. Ein Eimerbezeichnungssignal 102b in dem Lesevorgang ist jedoch zu diesem Zeitpunkt ein Signal mit einem Wert, der auf der Grundlage der Zahl der Ziffer zweitniedrigster Ordnung der Nebenabtastkoordinate Xs, die in dem ersten durch die Steuerschaltung 21 über die Leitung 101b (Fig. 12) eingegebenen ersten Zwischensignal enthalten ist, bestimmt ist.
Somit wird zwischen den ersten und zweiten sequentiellen Speicherblocks 20a und 20b das Lesen/Speichern der ersten Zwischensignale abwechselnd in Übereinstimmung mit dem Basis-Sortierverfahren wie oben unter Bezug auf Fig. 7 beschrieben durchgeführt. Wenn die Ziffernzahl bzw. Ziffernanzahl der Nebenabtastkoordinaten Xs = n ist, beträgt die Anzahl bzw. Häufigkeit des Lesens/Speicherns oder des Lesens/Schreibens ebenfalls n. Nach Beendigung der n-ten Lese/Speicheroperation gelangen die ersten Zwischensignale in einen solchen Zustand, in dem die Nebenabtastkoordinaten sequentiell von der kleinsten an, d.h. in einer aufsteigenden Ordnung, sortiert sind. Es sei angemerkt, daß drei oder mehr sequentielle Speicherblocks erstellt werden können, um zyklisch ausgewählt und verwendet zu werden.
Die durch den n-ten Lesevorgang aus dem ersten oder zweiten sequentiellen Speicherblock 20a bzw. 20b ausgelesenen Daten werden in sortierter Sequenz auf den in Fig. 11 dargestellten Ausgangspuffer 23 gegeben. Der Ausgangspuffer 23 extrahiert die sequenzanzeigenden bzw. sequenzbezeichnenden Daten N aus den ersten Zwischensignalen, und gibt diese auf die in Fig. 9 dargestellte Schaltschaltung 14. Die Schaltschaltung 14 ist vor diesem Zeitpunkt auf die Seite der Sortierschaltung 13 geschaltet worden, wodurch die sequenzbezeichnenden Daten N in der Sequenz bzw. Reihenfolge der Übertragung Adresseingaben des Speichers 12 werden. Dann werden die in dem Speicher 12 gespeicherten Vektordaten längs der durch die Adressginale bezeichneten Sequenz ausgegeben.
Der oben genannte Vorgang wird nun unter Bezug auf den Fall beschrieben, daß die Vektordaten in dem Speicher 12 gespeichert sind, wie in Fig. 10A dargestellt. Unter der Annahme, daß die Nebenabtastkoordinaten der Aufzeichnungsstartpunkte der Segmente v&sub1;, v&sub2;, ... der Fig. 5 durch Xs1, Xs2, Xs3, und Xs4 jeweils dargestellt sind, folgt aus Fig. 5 ohne weiteres die folgende Beziehung (1):
Xs1 < Xs2 < Xs3 < Xs4
Es sei der Fall betrachtet, daß die Vektordaten zunächst in einer Sequenz v&sub2;, v&sub4;, v&sub3; und v&sub1; eingegeben werden. Dann werden die ersten Zwischensignale in der folgenden Sequenz (2) erzeugt. Dann wird die oben erwähnte Sortierungsverarbeitung ausgeführt, wodurch die ersten Zwischensignale in der folgenden Sequenz (3) permutiert werden:
(2) (N, Xs) = (0, Xs2), (1, Xs4), (2, Xs3), (3, Xs1), ....
(3) (N, Xs) = (3, Xs1), (0, Xs2), (2, Xs3), (1, Xs4), ....
Dann gibt die in Fig. 9 dargestellte Sortierschaltung 13 sequentiell die sequenzbezeichnenden Daten N in folgender Sequenz (4) auf den Speicher 12:
N = 3, 0, 2, 1, .....
Wie in Fig. 10A gezeigt, werden die in Speicher 12 gespeicherten Vektordaten durch N adressiert. Wenn daher die sequenzbezeichnenden Daten N in der Sequenz (4) geliefert werden, werden die Vektordaten in der folgenden Sequenz (5), wie in Fig. 10B dargestellt, aus dem Speicher 12 ausgegeben:
(5) v&sub1;, v&sub2;, v&sub3;, v&sub4;, ....
Dies sind in der Nebenabtastrichtung sortierte und permutierte Vektordaten, welche auf die Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3, welche in Fig. 4 dargestellt ist, als zweite Zwischensignale gegeben werden.
Die Nebenabtastrichtungssortierschaltung 2 führt die folgenden Operationen bzw. Vorgänge (a) bis (e), wie sie typischerweise in Fig. 14 dargestellt sind, durch. Es sei angemerkt, daß aus Gründen der Übersichtlichkeit nur drei Vektordaten v&sub1; bis v&sub3; dargestellt sind.
(a) Die sequentiell eingegebenen Vektordaten v (v&sub2;, v&sub3;, v&sub1;) werden mit Adressen der sequenzbezeichnenden Daten N (N&sub0;, N&sub1;, N&sub2;) in Speicher 12 gespeichert;
(b) die sequenzbezeichnenden Daten N werden mit den Nebenabtastkoordinaten Xs (Xs2, Xs3, Xs1) zur Erzeugung der ersten Zwischensignale kombiniert;
(c) die ersten Zwischensignale werden sequentiell von der kleinsten Nebenabtastkoordinate an gespeichert;
(d) das Sortierungsergebnis wird in Form der zeitlichen Reihenfolge der sequenzbezeichnenden Daten N erhalten; und
(e) die Vektordaten v werden auf der Grundlage der zeitlichen Reihenfolge der sequenzbezeichnenden Daten N aus dem Speicher 12 gelesen.
Wenn daher die Vektordaten v als "Ladungen" und die Speicher als "Lagerhäuser" angesehen werden, haben die ersten Zwischensignale Bedeutung als "Ausschnittsformen", welche zur Bestimmung der Sequenz zum Entladen der "Ladung" verwendet werden. Die sequenzbezeichnenden Daten, oder Begleitdaten bzw. begleiteten Daten N entsprechen den "Mischzahlen" zum Inbeziehungsetzen der "Ladungen" zu den "Ausschnittsformen". Das Sortieren wird mit einem solchen Verfahren durchgeführt, da die Vektordaten selbst eine große Menge von Information enthalten, und daher die Effektivität bzw. Wirksamkeit vermindert wird, wenn das Sortieren durch wiederholtes Übertragen der Vektordaten selbst zwischen den Speichern durchgeführt wird. Die Steuerschaltung 16, welche in Fig. 9 dargestellt ist, ist zur Durchführung der Zeitsteuerung usw. der jeweiligen Vorgänge ausgebildet.
Wie oben beschrieben kann das Basis-Sortierverfahren auch mittels FILO-Verarbeitung realisiert werden. Fig. 15 zeigt eine beispielhafte Schaltung, die bei der FILO-Verarbeitung als sequentieller Speicherblock 20a oder 20b, wie er in Fig. 11 gezeigt ist, verwendet wird. Die in Fig. 15 dargestellte Schaltung ist mit einem Speicher 33 zur Speicherung der ersten Zwischensignale und einem Speicher 31 zur Speicherung der Zahlen der ersten Zwischensignale, welche in den jeweiligen Eimern des Speichers 33 gespeichert sind, versehen, ähnlich wie die in Fig. 12 dargestellte Schaltung.
Der Vorgang zum Schreiben der ersten Zwischensignale in dieser Schaltung ist im wesentlichen ähnlich demjenigen des FIFO-Falles. Im einzelnen wird einer der in Speicher 33 enthaltenen Eimer zunächst durch ein Eimerbezeichnungssignal 102a, welches ansprechend auf den numerischen Wert jeder Ziffer der Nebenabtastkoordinaten gegeben ist, ausgewählt. Die Zahl Nk des ersten Zwischensignals, welches bereits im Eimer gespeichert ist, wird von dem anderen Speicher 31 ausgelesen und auf einen voreinstellbaren Aufwärts/Abwärtszähler 32 gegeben. Dieser voreinstellbare Aufwärts/Abwärtszähler 32 dient beim Dateneinschreiben als Aufwärtszähler. Wenn daher Nk von dem Zähler 32 auf den Speicher 33 gegeben ist, so daß das erste Zwischensignal in einer Speicherzelle CNk in Speicherbereich Ak gespeichert ist, zählt der Zähler 32 (+1) aufwärts und gibt (Nk + 1) auf den Speicher 31 zurück.
Beim Lesevorgang des ersten Zwischensignals ist andererseits das Eimerbezeichnungssignal 102a zur Bezeichnung der Eimer in der Sequenz Am-1, Am-2, ..., A&sub0; eingerichtet. Dies ist der Vorgang für den Fall, daß die Schaltung der Fig. 15 als erster sequentieller Speicherblock 20a (in Fig. 11 gezeigt) verwendet wird. Wenn die Schaltung der Fig. 15 als zweiter sequentieller Speicherblock 20b verwendet wird, werden die Speicherbereiche in der Sequenz A&sub0;, A&sub1;, ..., Am-1 bezeichnet, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben wurde.
Der voreinstellbare Aufwärts/Abwärtszähler 32 dient beim Datenlesen als Abwärtszähler. Zum Lesen des ersten Zwischensignals aus beispielsweise dem Speicherbereich Ak bezeichnet daher das Eimerbezeichnungssignal 102a den Speicherbereich Ak in Speizcher 33. Dann wird die Speicherzahl (Nk) der ersten Zwischensignale aus der Speicherzelle in Speicher 31, die dem Eimer Ak entspricht, ausgelesen und in Zähler 32 geladen. Die Zahl (Nk) wird dann auf den Speicher 33 gegeben. Somit wird auf die Speicherzelle, die schließlich die ersten Zwischensignale innerhalb der Speicherzellen des Speicherbereichs Ak speichert, zugegriffen. Als Ergebnis werden die schließlich gespeicherten ersten Zwischensignale über die Eingangs/Ausgangsleitung 104a für erste Zwischensignale ausgegeben.
Dann zählt der Zähler 32 Sequentielffl um eins abwärts, wodurch die ersten Zwischensignale in Sequenz der Speicherzellen CNk, ..., C&sub0; gelesen werden. Wenn das Lesen aus der Speicherzelle C&sub0; abgeschlossen ist, und der Zählwert des Zählers zu Null geworden ist, gibt der Zähler 32 auf die Steuerschaltung 21 der Fig. 11 ein Leseabschlußsignal 105 aus, welches dem in Fig. 12 dargestellten Übereinstimmungssignal 103 entspricht, wodurch der Lesevorgang beendet wird.
Die auf der FILO-Regel basierende Sortierung unterscheidet sich vom FIFO-Fall lediglich in der Struktur der sequentiellen Speicherblocks 20a und 20b und dem von der Steuerschaltung 21 gegebenen Steuersignal. Der Aufbau und die Operation des verbleibenden Teils kann aus der obigen Beschreibung des FIFO-Falles unter Bezug auf Fig. 8 verstanden werden, und daher wird auf eine Beschreibung davon verzichtet.

D. Einzelheiten der Hauptabtastkoordinaten- Berechnungsschaltung

Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das Einzelheiten der Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3 darstellt. Ähnlich wie die ursprünglichen Vektordaten werden die zweiten Zwischensignale, die in die Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3 eingegeben werden, von folgenden Daten (1) bis (4) gebildet:
(1) Aufzeichnungsstartpunktkoordinaten (Xs, Ys)
(2) Steigungskoeffizient dY/dX
(3) Nebenabtastintervall ΔX
(4) Kennzeichen F
Im Gegensatz zu den ursprünglichen Vektordaten werden die zweiten Zwischensignale sequentiell von den kleinsten Nebenabtastkoordinaten Xs des darin enthaltenen Aufzeichnungsstartpunktes an eingegeben, d.h. in aufsteigender Reihenfolge.
In der Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3 holt zunächst ein von zwei Einheitsspeichern 41a und 41b gebildeter Speicher 41 die zweiten Zwischensignale. Die Einheitsspeicher 41a und 41b besitzen jeweils die Kapazität für mehrere Abtastzeilen, um abwechselnd zum Schreiben und Lesen verwendet zu werden. Die folgende Beschreibung wird für den Vorgang zu einem Zeitpunkt gemacht, an dem der erste Einheitsspeicher 41 zum Schreiben und der zweite Einheitsspeicher 41b zum Lesen dient.
Wenn ein zweites Zwischensignal in den ersten Einheitsspeicher 41a geschrieben wird, wird ein bereits in den zweiten Einheitsspeicher 41b geschriebenes zweites Zwischensignal aus dem zweiten Einheitsspeicher 41b ausgelesen und auf ein Register 42 ausgegeben. Im Falle der Fig. 17, wo zweite Zwischensignale bezüglich Segmenten v&sub3; und v&sub4; in Einheitsspeicher 41a eingeschrieben werden, werden beispielsweise andere zweite Zwischensignale bezüglich Segmenten v&sub1; und v&sub2;, die bereits in den zweiten Einheitsspeicher 41b eingeschrieben sind, gelesen und auf Register 42 ausgegeben.
Innerhalb der zweiten in Register 42 festgehaltenen bzw. verriegelten zweiten Zwischensignale werden die Nebenabtastkoordinaten Xs der Aufzeichnunggstartpunkte in einem voreinstellbaren Aufwärtszähler 43 voreingestellt. Der voreinstellbare Aufwärtszähler 43 wird um (+1) inkrementiert, um sequentiell X-Koordinatendaten Xs, X&sub1;, X&sub2;, ... der Schnittpunkte der Segmente v und der Abtastzeilen, wie in Fig. 17 dargestellt, zu erzeugen, und diese auf ein Register 48 zu geben, wobei
X&sub1; = Xs + 1,
X&sub2; = X&sub1; + 1 = Xs + 2, ....
= Xn-1 + 1 = Xs + n ....
Andererseits werden die Hauptabtastkoordinaten ys der Aufzeichnungsstartpunkte vom Register 42 auf eine Schaltschaltung 44 gegeben. Die Schaltschaltung 44 ist zu diesem Zeitpunkt mit der Seite des Registers 42 verbunden, wodurch die Hauptabtastkoordinaten Ys direkt die Schaltschaltung 44 passieren, und auf ein Register 48 gegeben werden, sowie in einem Register 45 verriegelt werden. Dann wird die Schaltschaltung auf die Seite eines Addierers 46 geschaltet. Daher werden die Hauptabtastkoordinaten Ys des Registers 45 durch den Addierer 46 mit den Koeffiw zienten dY/dX der Steigung addiert, so daß
Y&sub1; = Ys + dY/dX,
und dann über die Schaltschaltung 44 auf das Register 48 ausgegeben.
Die Hauptabtastkoordinaten Y&sub1; werden ferner über das Register 45 auf die Seite des Addierers 46 zurückgegeben. Daher wird die oben genannte Operation so wiederholt, daß eine Folge Ys, Y&sub1;, Y&sub2;, ... der Hauptabtastkoordinaten der Schnittpunkte der Segmente v und der Abtastzeilen sequentiell erzeugt wird, wie in Fig. 17 dargestellt, um auf ein Register 48 übertragen zu werden, wobei
Y&sub1; = Ys + dY/dX
Y&sub2; = Y&sub1; + dY/dX = Ys + 2dY/dX ....
Yn = Yn-1 + dY/dX = Ys + ndY/dX ....
Das vom Register 42 gegebene bzw. gelieferte Nebenabtastintervall ΔX wird in den voreinstellbaren Abwärtszähler 47 geladen, um um eins dekrementiert bzw. vermindert zu werden. Zu einem Zeitpunkt, an dem n Schnittpunktkoordinaten berechnet sind, gibt der Zähler 47 (ΔX - n) aus. Das Ausgangssignal (ΔX - n) dient als Index, der die Anzahl der Koordinaten der bezüglich des Segmentes zu berechnenden Schnittpunkte angibt.
Die Koordinaten (X, Y) der Schnittpunkte der Segmente und der Abtastlinien, d.h. (Xs, Ys), (X&sub1;, Y&sub1;), (X&sub2;, Y&sub2;), ..., die so erzeugt sind, werden zu dritten Zwischensignalen, welche Kennzeichen F umfassen, die direkt von dem Register 42 auf Register 48 gegeben bzw. geliefert werden, und die dritten Zwischensignale werden von Register 48 ausgegeben. Wenn der Wert (ΔX - n), der von dem voreinstellbaren Abwärtszähler 47 ausgegeben wird, zu Null wird, stellt eine Steuerschaltung 49 diesen Zustand fest und beendet die Verarbeitung bezüglich des Segments.
Die Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3 in dieser Ausführungsform ist zur Berechnung von Schnittpunktkoordinaten jeweils mehrerer Zeilen, beispielsweise acht Zeilen, eingerichtet, sowie zur Ausgabe derselben. Unter Bezug auf Fig. 17 ist die Aufzeichnungsebene pro vorgegebener Zeilenanzahl ΔR in der Nebenabtastrichtung aufgeteilt, um eine Anzahl von Teilbereichen zu schaffen, welche jeweils eine Breite ΔR in der Nebenabtastrichtung aufweisen. Nachdem die Koordinaten der zum ersten Bereich R&sub0; gehörigen Schnittpunkte vollständig berechnet sind, werden die Koordinaten der zum zweiten Bereich R&sub1; gehörigen Schnittpunkte berechnet. Diese Teilbereiche R&sub0;, R&sub1;, R&sub2;, ... definieren Bereiche der zweiten Zwischensignale und werden abwechselnd in den Einheitsspeichern 41a und 41b, welche in Fig. 16 dargestellt sind, gespeichert.
Zur Berechnung der Schnittpunktkoordinaten eines Segments, welches sich über zwei oder mehr Bereiche erstreckt, wie beispielsweise R&sub2; und R&sub3; für das Segment v&sub2;, wie in Fig. 17 gezeigt, wird daher die Berechnung der Schnittpunktkoordinaten bezüglich des Segmentes v&sub2; im Stadium der vollständigen Berechnung der Koordinaten der zum Bereich R&sub2; zugehörigen Schnittpunkte vorübergehend unterbrochen. Dann werden Schnittpunktkoordinaten in ähnlicher Weise bezüglich eines weiteren Segmentes v&sub3;, welches Startpunktkoordinaten im Bereich R&sub2; hat, berechnet.
Dann, nachdem die Schreib/Leseoperationen der Einheitsspeicher 41a und 41b sich abwechseln, um auf die Berechnung der Schnittpunktkoordinaten bezüglich des Bereiches R&sub3; überzugehen, werden die Koordinaten der verbleibenden Schnittpunkte der Segmente v&sub2; und v&sub3; berechnet. Das heißt, Schnittpunktkoordinaten von vorab abgetasteten Bereichen werden vorab berechnet, um nicht das Fortschreiten der Aufzeichnung/Abtastung zu behindern.
Wenn daher die Nebenabtastkoordinate X ein Koordinatenwert wird, der zu einem nachfolgenden Bereich gehört, z.B. R&sub3;, bevor (ΔX - n) in der in Fig. 16 dargestellten Schaltung zu Null wird, werden die Koordinaten (X, Y) und die Zahl ΔX* (=ΔX - n) der Nebenabtastzeilen, die zu diesem Zeitpunkt verbleiben, als neue Startpunktkoordinaten (Xs, Ys) und neues Nebenabtastintervall ΔX jeweils durch Bestimmung durch die Steuerschaltung 49 angenommen. Diese werden mit dem Steigungskoeffizienten dY/dX und dem Kennzeichen F kombiniert, wodurch neue zweite Zwischensignale erzeugt werden. Diese zweiten Zwischensignale werden durch Schreiben durch ein in Fig. 16 dargestelltes Register 50 in Einheitsspeicher 41a geschrieben.
Wenn die Erzeugung der dritten Zwischensignale bezüglich eines Bereichs, z.B. R&sub2; in Fig. 17, und die Erzeugung/Speicherung der oben genannten neuen zweiten Zwischensignale abgeschlossen ist, wechseln sich die Lese/Schreiboperationen der Einheitsspeicher 41a und 41b ab. Aus dem Speicher 41a gelesene Signale, die neu zu lesen sind, umfassen die neuen zweiten Zwischensignale, welche in der Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3 in der oben genannten Weise erzeugt sind, zusätzlich zu den zweiten Zwischensignalen, welche direkt von der Nebenabtastrichtungssortierschaltung 2 geliefert bzw. gegeben werden und darin gespeichert sind.
Bezüglich solcher Segmente v&sub2; und v&sub3;, die wie in Fig. 15 gezeigt sich über eine Anzahl von Bereichen R&sub2; und R&sub3; erstrecken, wird die Verarbeitung bezüglich v&sub2; und v&sub3; bei Erreichen einer Abtastzeile bzw. Abtastlinie Lb, welche der Grenze der Bereiche entspricht, vorübergehend eingestellt, wie in Fig. 18 dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt sind daher mir Teile V2a und V3a der Segmente v&sub2; und v&sub3; vollständig verarbeitet. Die verbleibenden Teile V2b und V3b werden später auf der Grundlage der neuen zweiten Zwischensignale verarbeitet. Somit wird ein solcher Vorgang bezüglich der Segmente, die sich entlang bzw. längs der Nebenabtastrichtung erstrecken, wiederholt ausgeführt.
Die auf die obige Weise erhaltenen dritten Zwischensignale werden sequentiell zum in Fig. 4 dargestellten Ausrichtungsspeicher 4 in die Einheiten der jeweiligen Bereiche übertragen.

E. Einzelheiten des Ausrichtungsspeichers

Fig. 19 ist ein detailliertes Blockdiagramm des Ausrichtungsspeichers 4. Wie in Fig. 19 dargestellt, ist der Ausrichtungsspeicher 4 mit zwei Einheitsspeichern 52a und 52b sowie Schaltschaltungen 51 und 53 zur abwechselnden Benutzung der Einheitsspeicher 52a und 52b zum Schreiben/Lesen versehen. Jeder der Einheitsspeicher 52a und 52b weist eine vorbestimmte Anzahl von Eimern (nicht gezeigt) auf, welche jeweils eine Speicherkapazität für eine Abtastzeile aufweisen. Daher hat jeder der Einheitsspeicher 52a und 52b eine Speicherkapazität für ΔR Zeilen. Die Hauptabtastkoordinatenberechnungsschaltung 3 überträgt die dritten Zwischensignale bezüglich der Schnittpunkte der Hauptabtastzeichen und der Segmente pro Bereich R&sub0;, R&sub1;, R&sub2;, ... in den Einheiten der jeweiligen Segmente v auf den Ausrichtungsspeicher 4. Unter Bezug auf Fig. 18 werden Daten bzgl. der Schnittpunkte der jeweiligen Segmente v&sub1;, V2a und V3a in dieser Sequenz bezüglich des Bereiches R&sub2; eingegeben.
Daher werden die dritten Zwischensignale längs der Nebenabtastrichtung in die jeweiligen Segmente eingegeben, während die gesamte Eingabesequenz nicht entlang der Nebenabtastrichtung ist bzw. erfolgt. Unter Bezug auf Fig. 18 wird ein Schnittpunkt kP auf dem Segment v&sub1; vor einem Schnittpunkt kQ auf dem Segment v&sub2; eingegeben. Dies rührt daher, daß die jeweiligen Segmente durch die Nebenabtastkoordinaten der Aufzeichnungsstartpunkte, welche durch weiße Vierecke angezeigt sind, sortiert sind.
Dieser Ausrichtungsspeicher 4 hat die Funktion der Ausrichtung der eingegebenen dritten Zwischensignale in der Nebenabtastrichtung durch Speicherung der dritten Zwischensignale in Adressen, welche ihren Nebenabtastkoordinaten X entsprechen. Wenn nämlich die zu dem Bereich R&sub2; zugehörigen dritten Zwischensignale, welche in Fig. 17 gezeigt sind, eingegeben werden, speichert der Ausrichtungsspeicher 4 dieselben in Adressen (Eimer) in dem Einheitsspeicher 52a, welche den Nebenabtastkoordinaten X entsprechen, durch die in Fig. 19 dargestellte Schaltschaltung 51. Daten bezüglich der Schnittpunkte des Bereichs R&sub1; werden zu diesem Zeitpunkt von dem anderen Einheitsspeicher 52b gelesen.
Nach Beendigung eines solchen Schreibens/Lesens werden beide Schaltschaltungen 51 und 53 so geschaltet, daß die Schreib/Leseoperationen der Einheitsspeicher 52a und 52b sich abwechseln. So werden die dritten Zwischensignale bezüglich des Bereiches R&sub2;, welche in Einheitsspeicher 52a gespeichert sind, in Sequenz der Nebenabtastadressen (Eimer) gelesen, um in vierte Zwischensignale umgewandelt zu werden.
Da die vierten Zwischensignale in Sequenz der Nebenabtastadressen gelesen werden, können deren Nebenabtastkoordinaten aus der Ausgangssequenz erkannt werden. Daher enthalten die vierten Zwischensignale keine Nebenabtastkoordinaten, sondern werden von den Hauptabtastkoordinaten Y und den Kennzeichen F gebildet. In einem solchen Leseintervall werden die dritten Zwischensignale bezüglich des Bereichs R&sub3; in den anderen Einheitsspeicher 52b eingelesen. Ein ähnlicher Vorgang wird dann wiederholt, so daß die vierten Zwischensignale für jeden Bereich R&sub0;, R&sub1;, ... erzeugt werden, um auf die Hauptabtastrichtungssortierschaltung 5, welche in Fig. 4 dargestellt ist, übertragen zu werden.

F. Einzelheiten der Hauptabtastrichtungs-Sortierschaltung

Die von dem Ausrichtungsspeicher 4 übertragenen vierten Zwischensignale werden in die in Fig. 4 dargestellte Hauptabtastrichtungssortierschaltung 5 eingegeben, um in Hauptabtastrichtung sortiert zu werden. Die vierten Zwischensignale werden mit dem Basis-Sortierverfahren ähnlich dem Sortieren in der Nebenabtastrichtung permutiert. Ein solches Sortieren kann durch Permutation der vierten Zwischensignale sequentiell von demjenigen mit der größten Hauptabtastkoordinate Y an, sowie umgekehrt, durchgeführt werden. Aufsteigende und absteigende Reihenfolge kann wahlweise angewendet werden. In dieser Ausführungsform sei der Fall angenommen, daß die Hauptabtastung/Aufzeichnung von den Daten mit dem größten Y an ausgeführt wird, da die Lauflängendatenberechnungsschaltung 6, wie im folgenden beschrieben, in Übereinstimmung mit dem Fall ausgebildet ist, daß die Daten sequentiell von denjenigen mit der größten Hauptabtastkoordinate an eingegeben werden. Daher wird die folgende Beschreibung bezüglich eines Falles der Sortierung der Signale sequentiell von demjenigen an, welches die größte Hauptabtastkoordinate Y aufweist, durchgeführt, d.h. in absteigender Ordnung bzw. Reihenfolge.
Somit kann prinzipiell die Hauptabtastrichtungssortierschaltung durch eine der Nebenabtastrichtungssortierschaltung 2 ähnlichen Schaltung gebildet werden, wobei nur die Lesesequenz verändert wird. Die vierten Zwischensignale, die durch die Hauptabtastkoordinatensortierschaltung 5 verarbeitet sind, weisen jedoch einen kleineren Informationsgehalt auf als die Vektordaten, welche durch die Nebenabtastrichtungssortierschaltung 2 verarbeitet sind. Daher führt die Hauptabtastrichtungssortierschaltung 5 eine Basis-Sortierung durch, indem die zu sortierenden vierten Zwischensignale zwischen den Speichern direkt übertragen werden. Da nämlich das "Laden" bzw. die "Ladung" in dieser Stufe klein ist, soll die "Ladung" selbst ohne Verwendung von "Ausschnittsformen" permutiert werden. Daher wird keine kombinierte Verwendung des Speichers 12 und der in Fig. 9 gezeigten Sortierschaltung ausgeführt, der Sortiervorgang wird nur von einer Schaltung durchgeführt, die der Sortierschaltung 13 entspricht.
In der Hauptabtastrichtungssortierschaltung 5 ist der Informationsgehalt der jeweiligen vierten Zwischensignale klein, während die Anzahl der vierten Zwischensignale wesentlich größer als diejenige der Vektordaten ist. Daher ist es notwendig, eine durch solche Faktoren verursachte Verarbeitungsverzögerung zu vermeiden. Somit wird die Hauptabtastrichtungssortierschaltung 5 von einer Anzahl von Einheitssortierschaltungen 5a, wie in Fig. 4 dargestellt, gebildet. Jede der Einheitssortierschaltungen 5a führt sequentiell ein Schreiben der vierten Zwischensignale längs der Nebenabtastrichtung durch wodurch das Sortieren erfolgt, wie im folgenden beschrieben. So erhaltene fünfte Zwischensignale sind entlang der Nebenabtastrichtung vollständig sortiert und sequentiell gelesen. Ein solcher Vorgang wird in jeder Einheitssortierschaltung 5a wiederholt.
Wie im folgenden beschrieben, werden Lauflängendaten RL aus den fünften Zwischensignalen erzeugt. Im Falle einer Aufzeichnung für beispielsweise 10 parallele Zeilen pro Hauptabtastung können die Lauflängendaten für 10 Zeilen seriell auf den Aufzeichnungsausgabeschaltungsabschnitt 8 übertragen werden. Alternativ dazu können zehn Lauflängendatenberechnungsschaltungen 6 vorgesehen sein, um Lauflängendaten RL parallel zu dem Aufzeichnungsausgabeschaltungsabschnitt 8 zu übertragen.
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm, das die Einheitssortierschaltung 5a im einzelnen darstellt. Aus Fig. 20 wird deutlich, daß die Einheitssortierschaltung 5a in Hauptabtastrichtung im wesentlichen dem Aufbau der Sortierschaltung 13 bezüglich der Nebenabtastrichtung, welche in Fig. 11 dargestellt ist, entspricht. Es sei angemerkt, daß die Hauptabtastkoordinaten Y in sich auf Basis m beziehenden n-ziffrigen numerischen Werten bzw. Zahlungswerten ausgedrückt sind. Die Einheitssortierschaltung 5a unterscheidet sich insofern von der in Fig. 11 dargestellten Schaltung, als die vierten Zwischensignale (Y, F) als Sortierungsdaten verwendet werden, und keine kombinierte Schaltung 17 zur Kombination mit den sequenzanzeigenden Daten N anwesend ist. Daher werden die eingegebenen vierten Zwischensignale in Eimern eines ersten sequentiellen Speicherblocks 58a als Antwort bzw. ansprechend auf die Werte der niedrigstwertigen Ziffern der Hauptabtastkoordinaten Y durch einen Eingangspuffer 55 gespeichert. Dann werden die vierten Zwischensignale durch einen Puffer 56 mit einem bidirektionalen Register auf einen zweiten sequentiellen Speicherblock 58b übertragen. Die Werte der vierten Zwischensignale werden sequentiell von den Ziffern niedriger Ordnung an unter Steuerung einer Steuerschaltung 59 verglichen, und die Übertragung erfolgt ansprechend auf bzw. entsprechend den Ergebnissen des Vergleichs. Lesen und Speichern werden zwischen den zwei sequentiellen Speicherblöcken 58a und 58b entsprechend der Ziffernzahl n der Hauptabtastkoordinaten Y mehrmals wiederholt. Dann werden die fünften Zwischensignale als Ergebnis der Sortierung der vierten Zwischensignale über bzw. durch einen Ausgangspuffer 57 ausgegeben.
Fig. 20A zeigt den inneren Aufbau des sequentiellen Speicherblocks 58a oder 58b, welcher unter Verwendung der FIFO-Regel gebildet ist. Fig. 20B zeigt eine Schaltung, die unter Verwendung der FILO-Regel gebildet ist. Diese Schaltungen, die ausgebildet sind zur Sortierung der vierten Zwischensignale, wie oben beschrieben, sind in Aufbau und Wirkungsweise ähnlich den in Fig. 12 und Fig. 15 gezeigten. Es entsprechen nämlich Elemente 24a bis 28a und 31a bis 33a in Fig. 20A und Fig. 20B den Elementen 24 bis 28 und 31 bis 38 in Fig. 12 bzw. Fig. 15. Daher wird auf eine Beschreibung der Fig. 20A und 20B verzichtet. Es sei jedoch angemerkt, daß das abschließende Lesen bezüglich des in Fig. 7(d) oder Fig. 8(d) dargestellten sequentiell umgekehrt ist. Somit werden die Daten sequentiell von denjenigen mit der größten Hauptabtastkoordinate aus ausgegeben.

G. Einzelheiten der Lauflängendaten-Berechnungsschaltung 6

Fig. 21 ist ein Blockdiagramm, das Einzelheiten der Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 darstellt, und Fig. 22A bis 22C sind Flußdiagramme, die ihre Wirkungsweise darstellen. Unter Bezug auf Fig. 21 ist die Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 mit einem Lauflängenaufzeichnungskennzeichenerzeuger 210, einem Lauflängendatenerzeuger 220 und einer Steuerschaltung 60 versehen. Innerhalb dieser Schaltungen empfängt der Lauflängenaufzeichnungskennzeichenerzeuger 210 die in den fünften Zwischensignalen enthaltenen Kennzeichen F, um Schwarz- bzw. Weißaufzeichnung anzeigende Lauflängenaufzeichnungskennzeichen G durch "1" bzw. "0" zu erzeugen. Der Lauflängendatenerzeuger 220 empfängt die Hauptabtastkoordinaten Y zur Erzeugung von Datenteilen R innerhalb der Lauflängendaten. Die Sortierschaltung 60 steuert diese Schaltungen 210 und 220, während sie Lauflängenzeilenkennzeichen H erzeugt. Die fünften Zwischensignale werden sequentiell von demjenigen mit der größten Hauptabtastkoordinate an eingegeben.
Im folgenden wird nun die grundlegende Funktion der Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 beschrieben, bevor die genannten Schaltungen im einzelnen beschrieben werden. Fig. 23A stellt ein durch Vektoren w&sub1; bis w&sub4; gebildetes Figurenmuster dar. Es sei der Fall betrachtet, daß ein Aufzeichnungsbild durch Ausfüllen des durch die Vektoren w&sub1; bis w&sub4; umschlossenen Bereiches erhalten wird. Die schwarzen Kreise auf den Vektoren w&sub1; und w&sub3; stellen Schnittpunkte der Vektoren w&sub1; und w&sub3; und der Abtastzeilen dar, welche schwarze Startpunkte sind, wenn die Hauptabtastung von größeren Hauptabtastkoordinaten an durchgeführt wird. Weiße Kreise auf den Vektoren w&sub2; und w&sub4; stellen Schnittpunkte dar, welche schwarze Endpunkte sind (weiße Startpunkte). Wie oben beschrieben, werden solche Daten durch Bits F&sub1; des Kennzeichens F angezeigt.
Wenn in einem solchen Figurenmuster beispielsweise eine Aufzeichnung entlang der Abtastlinie l&sub0; betrachtet wird, kann die Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 die folgenden Daten erhalten:
(1) Daten bezüglich "weißer" Distanz (Yan - Ya2) vom Abtaststartpunkt an zum Schnittpunkt a&sub1;.
(2) Daten bezüglich "schwarzer" Distanz (Ya2 - Ya1) vom Schnittpunkt a&sub2; zum Schnittpunkt a&sub1;.
Daher kann im Falle lediglich eines Figurenmusters wie es in Fig. 23A gezeigten, die Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 durch einen Subtraktor zur Durchführung von Subtraktionen zwischen den Hauptabtastkoordinaten der zwei Schnittpunkte, welche längs der Abtastzeilenrichtung benachbart sind, und eine Schaltung zur Diskriminierung der Werte der Bits F&sub1; des Kennzeichens F gebildet sein.
Es kann jedoch ein Überlappen von Vektoren in einem in der Praxis aufzuzeichnenden Figurenmuster vorliegen, wie in Fig. 23B gezeigt, und daher ist es nötig, Lauflängendaten unter Berücksichtigung dieser Tatsache zu erhalten. Wenn Lauflängendaten lediglich auf der Grundlage der gegenseitigen Beziehung zwischen den genannten benachbarten zwei Schnittpunkten in diesem Falle erhalten werden, kann die Aufzeichnungseffizienz vermindert werden. Wenn beispielsweise eine Aufzeichnung längs der Abtastzeile 12 betrachtet wird, werden Lauflängen zwischen Schnittpunkten c&sub1; bis c&sub2; und Lauflängendaten zwischen anderen Schnittpunkten c&sub3; bis c&sub4;, wobei der Punkt c&sub3; mit dem Schnittpunkt c&sub2; überlappt, in dem genannten einfachen Verfahren separat bzw. einzeln ausgegeben. Es kann jedoch "schwarz" von dem Schnittpunkt c&sub1; bis zum Schnittpunkt c&sub4; in der Praxis aufrechterhalten werden, wodurch nur die Abstands- bzw. Distanzdaten von c&sub1; bis c&sub4; als Lauflängendaten benötigt werden. In Fig. 23B ist das Überlappen von Schnittpunkten durch zweigeteilte Kreise dargestellt, und überlappende Moden schwarzer Startpunkte und schwarzer Endpunkte sind durch schwarz/weiß in jeweiligen Halbkreisen dargestellt.
Unter Berücksichtigung solcher Umstände ist die Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 in dieser Ausführungsform zur Diskriminierung der jeweiligen Beziehung zwischen den Hauptabtastkoordinaten Y und dem Kennzeichen F von jedem von drei oder mehr Schnittpunkten, die auf jeweiligen Abtastzeilen aufeinanderfolgen gebildet, dies innerhalb der fünften Zwischensignale, wodurch Lauflängendatenteile R und Lauflängenkennzeichen G erzeugt werden.
Auf der Grundlage solchen Wissens wird nun der Aufbau und die Wirkungsweise (Fig. 22A bis Fig. 22C) der in Fig. 21 dargestellten Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 beschrieben. Innerhalb der in die Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 eingegebenen fünften Zwischensignale werden die Kennzeichen F in einen Kennzeichenakkumulator 61 geholt. Wie in Fig. 24 gezeigt, weist der Kennzeichenakkumulator 61 zwei Aufwärts/Abwärtszähler 72 und 73 auf. Der Zähler 72 wird aktiviert, wenn ein Bit F&sub3; des Kennzeichens F zum erzwungenen Starten oder Beenden einer "Weiß"-Aufzeichnung gleich "1" ist. Andererseits wird Zähler 73 aktiviert, wenn Kennzeichen F&sub3; "0" zur Durchführung allgemeiner Aufzeichnungen ist. Zur Erleichterung des Verständnisses wird die folgende Beschreibung unter der Annahme gemacht, daß das Kennzeichen F&sub3; "0" ist. Die Wirkungsweise für den Fall F&sub3; = "1" wird später beschrieben.
Wenn F&sub3; = "0" ist, wird das Bit F&sub1; innerhalb des Kennzeichen F in den Zähler 73 geholt. F&sub1; = "1" zeigt einen schwarzen Startpunkt an, und F&sub1; = "0" zeigt einen schwarzen Endpunkt an. Der Zähler 73 wird initialisiert, z.B. auf "000", bevor die Eingabe bezüglich der jeweiligen Abtastzeilen gestartet wird (Schritt S1 in Fig. 21A). Zusätzlich werden Register 62 und 63 an weißen Startsignalen "0" initialisiert, und Register 65 und 66 werden bei Schritt S1 an Hauptabtaststartadressen "D&sub0;" initialisiert, dies jeweils in Schritt S1. Nach der Dateneingabe bezüglich eines Schnittpunktes schreitet der Vorgang bzw. die Verarbeitung von Schritt S2 zu einem Schritt S14, wobei dieser Schritt S14 zu "NEIN" wird, und daher der Vorgang zu einem Schritt S3 fortschreitet. Im Falle von F&sub1; = "1", d.h. im Falle eines schwarzen Startpunktes, wird der Zähler 73 um (-1) dekrementiert (Schritte S3 und S4). Im Falle von F&sub1; = "0" wird andererseits der Zähler 73 um (+1) inkrementiert (Schritte S3 und S5).
Ein solcher Aufwärts/Abwärtsvorgang wird jedesmal durchgeführt, wenn das fünfte Zwischensignal für jeden Schnittpunkt eingegeben wird, und Fig. 25 zeigt die Beziehung der Vorgänge bzw. Operationen. Jedesmal, wenn der schwarze Startpunkt von "000" startend eingegeben wird, wird das Abwärtszählen, wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 25 dargestellt, schrittweise durchgeführt. Jedesmal, wenn ein schwarzer Endpunkt eingegeben wird, wird ein Aufwärtszählen, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt, schrittweise durchgeführt. In Fig. 25 sind die Zählwerte auch durch Zahlen (-3) bis (+3) zur Erleichterung des Verständnisses angezeigt. Wenn daher die Kennzeichen F&sub1; der jeweiligen Schnittpunkte c&sub1; bis c&sub4; bezüglich der Abtastzeile 12 der Fig. 23B beispielsweise sequentiell eingegeben werden, werden die Zählwerte des Zählers 73 wie in Fig. 26A oder 26B dargestellt verändert. Der Unterschied zwischen Fig. 26A und Fig. 26B entspricht der Tatsache, ob c&sub2; oder c&sub3; zuerst eingegeben wurde. Fig. 26B zeigt die Veränderung bezüglich einer Abtastzeile l&sub3;.
Unter Bezug auf Fig. 24 wird das höchstwertige Bit des Zählwertes des Zählers 73 als Signal 124 auf eine UND-Schaltung 76 ausgegeben. Andererseits werden zwei Ausgangssignale 121 und 122 von dem anderen Zähler 72 ausgegeben. Innerhalb der Ausgangssignale 121 und 122 hat das Ausgangssignal 121 den Wert "1", wenn der Zählwert des Zählers 72 "0" ist. Das Ausgangssignal 122 hat den Wert des höchstwertigen Bits der Zählwerte des Zählers 72. Daher ist während einer Zeit, zu der der Zähler auf "000" in einen Ausgangszustand zurückgestellt war und das Kennzeichen F&sub3; in "0" eingegeben wird, das Signal 121 "1" und das Signal 122 "0". Somit hat das Ausgangssignal 125 der UND-Schaltung 76 einen Wert, der identisch dem Ausgangssignal 124 des Zählers 73 ist. Ferner wird ein Ausgangssignal 123 einer UND- Schaltung 75 zu "0", wodurch ein Ausgangssignal (Kennzeichenakkumulationssignal) 126 von einer ODER-Schaltung 77 identisch dem Wert des Signals 125 ist. Während der Zeit, zu der der Zählwert des Zählers 72 "0" ist, ist der Akkumulator 61 der Fig. 24 äquivalent zu dem Fall, in dem nur der Zähler 73 vorgesehen ist.
Das Kennzeichenakkumulationssignal 126, das von dem Kennzeichenakkumulator 61 der Fig. 21 jedesmal dann ausgegeben wird, wenn ein fünftes Zwischensignal bezüglich eines Schnittpunktes eingegeben wird, wird sequentiell auf Register 62, 63 und 64 entsprechend einer im folgenden beschriebenen Regel übertragen, um in den Registern 62, 63 und 64 verriegelt zu werden. Diese Regel entspricht den Schritten S6 bis S13 oder Schritten S6 bis S9 in Fig. 22A und 22C. Zu Darstellungszwecken ist das Kennzeichenakkumulationssignal 126 durch g&sub2; angezeigt bzw. dargestellt, und jeweils in den Registern 62 und 63 verriegelte Werte sind durch g&sub1; und g&sub0; ausgedrückt.
Andererseits werden die Hauptabtastkoordinaten Y bezüglich der jeweiligen Schnittpunkte, die sequentiell in den Lauflängendatenerzeuger 220, der in Fig. 21 dargestellt ist, eingegeben werden, durch eine ähnliche Regel, wie im folgenden beschrieben, auf Register 65 und 66 übertragen (Schritte S6 bis S13 oder Schritte S6 bis S9), um in diesen verriegelt zu werden. Ein Komparator 67 ist zum Vergleichen eines Hauptabtastkoordinatenwertes Y&sub2;, der zum gezeigten Zeitpunkt eingegeben ist, mit einem Hauptabtastkoordinatenwert Y&sub1;, der im Register 65 verriegelt wird, ausgebildet, um ein Übereinstimmungs- bzw. Koinzidenzsignal 127 bei Übereinstimmung der Werte Y&sub1; und Y&sub2; auf die Steuerschaltung 60 zu geben. Ein Subtraktor 68 ist zum Erhalt einer Differenz (Y&sub0; - Y&sub1;) zwischen den Hauptabtastkoordinatenwerten Y&sub0; und Y&sub1;, welche jeweils in den Registern 65 bzw. 66 gespeichert sind, ausgebildet. Da die Hauptabtastkoordinatenwerte in dieser Ausführungsform in 24-Bits ausgedrückt sind, hat die Differenz (Y&sub0; - Y&sub1;) auch eine 24-Bit Datenlänge. Andererseits werden die Datenteile R in den Lauflängendaten RL als 14-Bits dargestellt, wie in Fig. 27 gezeigt. Daher werden 10 Bits höherer Ordnung innerhalb der 24 Bits des Ergebnisses der Subtraktion (Y&sub0; - Y&sub1;) in dem Subtraktor 68 in einen Aufwärts/Abwärtszähler 69 geladen, während die 14 Bits niedrigerer Ordnung in einen Aufwärts/Abwärtszähler 70 geladen werden. Ferner werden diese Daten zum Erreichen der Konsistenz zwischen diesen Daten gemäß im folgenden beschriebenen Verfahren verarbeitet.
Unter der Voraussetzung eines solchen Zustandes wird nun der gesamte Vorgang der in Fig. 21 dargestellten Schaltung beschrieben. Nachdem die Verarbeitung der Schritte S1 bis S5 in Fig. 22A wie oben beschrieben durchgeführt ist, bestimmt die Steuerschaltung 60, ob (1) g&sub1; ≠ g&sub0; und (2) Y&sub2; ≠ Y&sub1; ist, dies in einem nachfolgenden Schritt S6. Sind die Bedingungen (1) und (2) erfüllt, schreitet der Vorgang bzw. die Verarbeitung von S6 zu einem Schritt S7 und den folgenden Schritten vor, wodurch die Lauflängendaten ausgegeben werden. Wenn eine der Bedingungen (1) oder (2) nicht erfüllt ist, wird ein Schritt S13 ausgeführt. Bedingung (1) bedeutet, daß das höchstwertige bzw. signifikanteste Bit g von "0" auf "1" oder von "1" auf "0" verändert wird, wie aus Fig. 25 deutlich wird. Mit anderen Worten heißt dies, daß die Gesamtzahl nB der schwarzen Startpunkte und die Gesamtzahl nW der schwarzen Endpunkte innerhalb der jeweiligen Schnittpunkte, die bis zu diesem Zeitpunkt eingegeben sind, in einer Groß/Klein-Beziehung invertiert werden. Unter Bezug auf die Abtastzeile l&sub2; der Fig. 23B findet beispielsweise eine solche Inversion statt in jeweiligen Punkten c&sub1; bis c&sub4; oder c&sub1; und c&sub4;, wie aus Fig. 26A und 26B deutlich wird. Bezüglich der Abtastzeile l&sub3; der Fig. 23B findet die Inversion ferner an den Punkten c&sub1;, c&sub4;, d&sub1; und d&sub4; statt.
Andererseits dient die Bedingung (2) zur Beurteilung, ob oder nicht die Hauptabtastkoordinaten vcn Schnittpunkten, die vorab eingegeben sind, und von später eingegebenen Schnittpunkten sich voneinander unterscheiden. Es wird nämlich ein solcher Fall festgestellt, in dem die Hauptabtastkoordinate eines vorab eingegebenen Schnittpunkts gleich derjenigen eines nachfolgend eingegebenen Schnittpunktes ist, und daher eine schwarze Aufzeichnung bzw. Schwarzwertaufzeichnung in der Praxis an diesem Punkt nicht beendet oder gestartet werden muß (z.B. Schnittpunkt c&sub2; in Fig. 23B). Daher ist Schritt S6 nach Eingabe von drei oder mehreren fünften Zwischensignalen für Schnittpunkte, an denen eine schwarze Aufzeichnung gestartet oder beendet werden soll, in der Praxis erfüllt unter Beurteilung der gegenseitigen Beziehung zwischen den Hauptabtastkoordinaten Y und den Kennzeichen F&sub1; der jeweiligen Schnittpunkte.
Wenn die Bedingungen beim Schritt S6 erfüllt sind, schreitet der Vorgang zum nachfolgenden Schritt S7, wodurch die Daten g&sub0; durch ein Steuersignal 130 von der Steurschaltung 60 in dem Register 64 verriegelt werden. Ferner wird bewirkt, daß die Zähler 69 und 70 die Subtraktionsausgabe (Y&sub0; - Y&sub1;) des Subtraktors 68 in diesem Schritt S7 laden. In einem nachfolgenden Schritt S8 wird bewirkt, daß die Register 63 und 66 durch Verriegelungssignale 129 jeweils g&sub1; bzw Y&sub1; verriegeln. In einem Schritt S9 wird ferner bewirkt, daß die Register 62 und 65 durch Verriegelungssignale 128 g&sub2; und Y&sub2; verriegeln. Daher werden die Daten g&sub0; bis g&sub2; und die Hauptabtastkoordinaten Y&sub0; bis Y&sub2; sequentiell durch diese Schritte S7 bis S9 nach rechts verschoben.
Die so in dem Register 64 verriegelten Daten und die so in den Zählern 69 und 70 geladenen Daten werden als Lauflängenaufzeichnungskennzeichen G und Lauflängendatenteile R jeweils ausgegeben. Da die Koordinatenwerte und die Lauflängendatenteile R sich in ihrer Datenlänge unterscheiden, wie oben beschrieben, werden die folgenden Verfahren bei dem Ausgabevorgang eingeführt. Zunächst wird in einem Schritt S10 in Fig. 22C eine Feststellung getroffen, ob oder nicht der Zählwert des Zählers 69 "00...0" ist. Wenn der Zählwert "00...0" ist, sind sämtliche der 10 Bits höherer Ordnung der Lauflängendatenteile R gleich "0", und daher werden die 14 Bits niedriger Ordnung, welche die Zählwerte des anderen Zählers 70 sind, als Lauflängendatenteile R ausgegeben (Schritt S11). Ferner werden die in Register 64 in Schritt S12 verriegelten Daten als Lauflängenaufzeichnungskennzeichen G ausgegeben.
Wenn andererseits der Zählwert des Zählers 69 in Schritt S10 nicht "00...0" ist, wird die Schaltschaltung 71 geschaltet. So werden Signale, in welchen sämtliche der 14 Bits niedriger Ordnung "1" sind, als Lauflängendatenteile R ausgegeben, und die in dem Register 64 verriegelten Daten werden als Lauflängenaufzeichnungskennzeichen G (Schritt S12) ausgegeben. Dann wird durch Steuersignale 130 bewirkt, daß der Zähler 69 um (-1) abwärts zählt, und der Zähler 10 um (+1) aufwärts zählt. Diese Schritte S10 und S12 werden wiederholt, bis der Zählwert des Zählers 69 "0" wird.
Die Lauflängendatenteile R werden durch (2¹&sup4; - 1) = "111... 1" ausgegeben, und ein 2¹&sup4; entsprechender Wert innerhalb von (2¹&sup4; - 1) wird bei jeder solcher Ausgabe vom Zähler 69 subtrahiert. Ferner wird (+1) zum Zähler 70 addiert, dies als Kompensation, die dem Teil von (-1) entspricht. Diese Operationen werden zur Durchführung von Anpassungen bezüglich der Division der Daten durchgeführt.
Wenn der Zahlwert des Zählers 69 durch Wiederholung dieser Verarbeitungsschritte "00...0" wird, werden die verbleibenden Zählwerte des Zählers 70 in einem Schritt S11 ausgegeben, um zu einer neuen Dateneingabe fortzuschreiten. In Fig. 21 stellt das Signal 131 des Zählers 70 an den Zähler 69 ein Trägersignal des Zählers 70 dar. Dieses Signal 131 wird zur Kompensation in einem Fall benutzt, in dem (+1) in einem Schritt S12 zum Zähler 70 addiert wird, wenn der Zählwert des Zählers 70 "11...1" ist. Wenn nämlich die zu haltenden Werte die Kapazität des Zählers 70 überschreiten (overflow), wird bewirkt, daß der Zähler 69 aufwärts zählt, um so eine Anpassung an ein solches Überschreiten zu erreichen.
Wenn die Bedingungen der in Fig. 22A dargestellten Schritte S6 somit erfüllt sind, werden die Daten g&sub0; bis g&sub2; und die Hauptabtastkoordinaten Y&sub0; bis Y&sub2; sukzessive zur Erzeugung der Lauflängendaten RL übertragen. Ein solcher Vorgang findet statt, wenn die schwarzen Startpunkte und die schwarzen Endpunkte abwechselnd angeordnet sind, ohne ein Überlappen in ihren Hauptabtastkoordinaten zu bewirken, wie etwa auf der Abtastzeile l&sub1; in Fig. 23B.
Wenn andererseits die Bedingungen der Schritte S6 nicht erfüllt sind, d.h. wenn wenigstens entweder g&sub0; ≠ g&sub1; oder Y&sub2; ≠ Y1 nicht erfüllt ist, werden nur Verriegelungen der Register 62 und 65 in einem Schritt S13 durchgeführt, um zu einer neuen Dateneingabe fortzuschreiten. In einem solchen Fall wird nämlich eine Änderung der Aufzeichnungsbedingung, d.h. Starten oder Beenden einer Schwarzwertaufzeichnung bzw. einer schwarzen Aufzeichnung, bezüglich der bzw. an den Schnittpunkten nicht verursacht, oder die Hauptabtastkoordinaten von kontinuierlich eingegebenen zwei Schnittpunkten sind identisch zueinander, wodurch keine neuen Lauflängendaten RL in diesen Schnittpunkten erzeugt werden.
Innerhalb dieser Bedingungen wird die Bedingung g&sub0; = g&sub1; beispielsweise an Schnittpunkt e&sub2; auf Abtastlinie l&sub4; in Fig. 23B verursacht. Die Bedingung Y&sub1; = Y&sub2; wird beispielsweise an Schnittpunkten c&sub2; (c&sub3;) und d&sub3; (d&sub4;) verursacht. Obwohl es nicht notwendig ist, neue Lauflängendaten RL oder ähnliches auf den bzw. bezüglich der Schnittpunkte zu erzeugen, müssen die Lauflängendaten RL durch Eingabe eines nachfolgenden Schnittpunktes c&sub4; bezüglich eines Schnittpunktes wie etwa c&sub2; (c&sub3;), wie in Fig. 23B gezeigt, erzeugt werden. Daher werden die Daten bezüglich des Schnittpunktes c&sub1;, d.h. die Werte g&sub0; und Y&sub0;, welche in den Registern 63 und 66 der Fig. 21 verriegelt sind, in den verriegelten Zuständen gehalten. Bezüglich der Abtastzeile l&sub2; in Fig. 23B werden die Lauflängendatenteile R durch Auffinden der Differenz zwischen den Hauptabtastkoordinaten der Schnittpunkte c&sub1; und c&sub4; erhalten. Da in dieser Ausführungsform die fünften Zwischensignale sequentiell von demjenigen mit der größten Hauptabtastkoordinate an eingegeben werden, weist (Y&sub0; - Y&sub1;) positive Wert auf, wodurch dieselben unmittelbar als Lauflängendatenteile R verwendet werden können.
Fig. 28A bis 28D sind Diagramme, die Übertragungszustände der Hauptabtastkoordinaten Y&sub0; bis Y&sub2; und Daten g&sub0; bis g&sub2; bezüglich der Abtastzeilen l&sub1;, l&sub2;, l&sub3; und l&sub4; jeweils darstellen. In diesen Zeichnungen steht das Symbol D&sub0; für Ausgangswerte. Zahlen mit Klammern bezeichnen Zählwerte des Zählers 73 der Fig. 24 zum Zeitpunkt der Erzeugung der Daten g&sub0; bis g&sub2;. Wie aus Fig. 28A bis 28D deutlich wird, wird, wenn die Bedingungen Y&sub1; ≠ Y&sub2; und g&sub0; ≠ g&sub2; nicht erfüllt sind, d.h., im Falle von Y&sub1; = Y&sub2; und/oder g&sub0; = g&sub1;, wie durch die Schräglinien in Fig. 28A bis 28D gezeigt, die Datenübertragung unterdrückt, wodurch die Erzeugung von im wesentlichen bedeutungslosen Lauflängendaten verhindert wird.
Die Lauflängenzeilenkennzeichen H, die von der Sortierschaltung 60 der Fig. 21 ausgegeben werden, sind Kennzeichen, die ansprechend auf ein Zeilenzufuhrsignal 132 zur Anzeige der Kopflauflängendaten nach Verschiebung der Abtastung zu einer nachfolgenden Nebenabtastzeile gesetzt sind. Die Kennzeichen H werden dem höchstwertigen Bit der Lauflängendaten RL zugeordnet, wie in Fig. 27 dargestellt.
Wenn ein nachfolgendes Zeilenzufuhrsignal auf die Lauflängenberechnungsschaltung 6 der Fig. 21 übertragen wird, erkennt die Steuerschaltung 60, daß keine fünften Zwischensignale bezüglich einer Hauptabtastzeile eingegeben sind. Dann erzeugt die Steuerschaltung 60 das Signal 130 zur Verriegelung des Signales g&sub0; in Register 64, während die Ausgabe des Subtraktors 68 in Zählern 69 und 70 geladen wird. Somit werden die Lauflängendaten RL wie oben beschrieben erzeugt. Dann schreitet der Vorgang von Schritt S14 der Fig. 22A zu einem Schritt S15 der Fig. 22B. Schritte S15 bis S18 sind identisch den Schritten S7, S10, S11 bzw. S12, und daher wird auf eine Beschreibung hiervon verzichtet, wobei Klammern zur Andeutung der Entsprechung zugeordnet sind.
Durch diese Operationen ist die Ausgabe der Lauflängendaten RL bzgl. einer Hauptabtastzeile abgeschlossen. Bezüglich der nachfolgenden Hauptabtastzeile wird die Routine vom Start der Fig. 22A gestartet.
Es wird nun die Behandlung des erzwungenen Weißaufzeichnungskennzeichnens F&sub3; beschrieben. Wenn Kennzeichen F&sub3;, wie in Fig. 24 gezeigt in den Kennzeichenakkumulator 61 als "1" eingegeben wird, wird Zähler 72 aktiviert, und Zähler 73 deaktiviert. Das Kennzeichen F&sub1; wird in dem Zähler 72 gezählt. Wenn das Zählergebnis anders als "00...0" lautet, wird das Ausgangssignal 121 zu "0". Das Ausgangssignal 122 hat einen Wert, der dem höchstwertigen Bit des Zählwertes entspricht. Ähnlich wie Zähler 73 ist Zähler 72 eingerichtet, um (+1) aufwärts zu zählen, wenn das Kennzeichen F&sub1; "0" ist und um (-1) abzuzählen, wenn das Kennzeichen F&sub1; "1" ist. Wenn daher F&sub1; = "0" eingegeben wird, wird der Zählwert des Zählers 72 verändert, z.B. von "000" auf "001", und beide Signale 121 und 122 werden "0", um einen solchen Zustand durch die Tatsache aufrechtzuerhalten, daß der Schnittpunkt ein erzwungener schwarzer Endpunkt (erzwungener weißer Startpunkt) ist, d.h. F&sub3; = "1". Daher ist das Ausgangssignal 123 durch einen Inverter 74 und die UND-Schaltung 75 gleich "0". Ferner wird, dadurch, daß das Signal 121 "0" ist, das Signal 125 ebenfalls "0", wodurch die Ausgabe 126 (g&sub2;) der ODER-Schaltung 77 gleich "0" ist.
Wenn daher das erzwungene Weißaufzeichnungskennzeichen bzw. weiße Aufzeichnungskennzeichen F&sub3; "1" ist, kann eine weiße Aufnahme bzw. eine Weißwertaufnahme (Weißwertempfang) zwangsweise gestartet werden, d.h. eine schwarze Aufzeichnung bzw. eine Schwarzwertaufzeichnung kann von dem Schnittpunkt an zwangsweise beendet werden, unabhängig von dem Überlappungsmodus der Figuren in der Abtastzeile. Wenn die fünften Zwischensignale mit Kennzeichen F&sub3; = "1" und F&sub1; = "1" dann eingegeben werden, während die Signale 121 und 122 beide in "0"-Zuständen verbleiben, wird der Zählwert des Zählers 72 auf "000" zurückgesetzt, wodurch das Signal 121 zu "1" wird. Dieses Signal 121 wird über den Inverter 74 auf die UND-Schaltung 75 gegeben. Die Ausgabe 123 der UND- Schaltung 75 wird "0", und das Signal 126 wird identisch zu der Ausgabe 124 des Zählers 73. Somit wird die zwangsweise bzw. erzwungene Weißwertaufzeichnung beendet. In einer solchen Weise kann die Weißwertaufzeichnung der in Fig. 29 dargestellten Löcher HL o.ä. leicht unter Verwendung des Kennzeichens F ausgeführt werden, selbst wenn eine Anzahl von Mustern sich in der Musteraufzeichnung eines IC-Substrates o.a. überlappt.
Der Zähler 73 ist zur Fortsetzung der Akkumulation eingerichtet, wenn das fünfte Zwischensignal mit F&sub3; = "0" eingegeben wird, selbst wenn eine erzwungene Weißwertaufzeichnung durchgeführt wird.

H. Schlußfolgerungen der Ausführungsform

Die in der oben genannten Weise erhaltenen Lauflängendaten RL werden durch den in Fig. 4 dargestellten Lauflängendekodierer 7 dekodiert. Der Aufzeichnungsausgabeschaltungsabschnitt 8 belichtet zur Aufzeichnung gewünschter Figurenmuster auf einem photographischen Film o.a. auf der Grundlage der dekodierten Daten.
In einer solchen fortlaufenden Verarbeitung sei angemerkt, daß kein Speicher für Eins-zu-Eins-Korrespondenz mit den Pixeln auf der Aufzeichnungsfläche, wie in Fig. 1B gezeigt, verwendet wird. Obwohl nämlich die Nebenabtastrichtungssortierschaltung 2 der Fig. 4 die Aufzeichnungsstartpunkte in den Nebenabtastrichtungen sortiert, steht die dafür benötigte Speicherkapazität nicht in Entsprechung zu der Anzahl der Pixel auf der Aufzeichnungsebene, sondern zur Anzahl der Vektoren. Somit kann die benötigte Speicherkapazität wesentlich kleiner als die Gesamtpixelzahl sein, selbst wenn äußerst komplizierte Figurenmuster aufgezeichnet werden. Daher kann die Speicherkapazität auch bezüglich einer Ausgabefläche von etwa 2²&sup4; x 2²&sup4;, wie sie in dieser Ausführungsform angenommen wurde, sehr klein sein. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch anwendbar bei der Aufzeichnung einer verhältnismäßig kleinen Aufzeichnungsebene, beispielsweise einer solchen mit einem Ausgabebereich von 2¹&sup6; x 2¹&sup6;, und ist nicht auf den oben genannten Ausgabebereich beschränkt.
Die Koordinatendaten bzgl. der jeweiligen Schnittpunkte, wie sie durch die Hauptabtastungskoordinatenberechnungsschaltung 3 der Fig. 4 erhalten sind, sind in ihrer Datenmenge ebenfalls ansprechend auf die Anzahl der Vektoren bezüglich der Hauptabtastrichtung, wie beispielsweise in Fig. 30 gezeigt. Daher besteht keine Notwendigkeit, Speicherbereiche bezüglich der Pixel (mit in Fig. 1B bezeichnet) zu erstellen, wo keine Vektoren durchlaufen, dies im Gegensatz zu dem in Fig. 1B gezeigten. Bereiche sind bezüglich der Nebenabtastrichtung in Bereiche mehrerer Zeilen aufgeteilt, um abwechselnd Daten bezüglich derselben zu speichern, wodurch die Speicher 41a und 41b in Fig. 16 eine kleine Speicherkapazität aufweisen können. Dies gilt ebenfalls für den Ausrichtungsspeicher 4.
Was die Hauptabtastungsrichtungssortierschaltung 5 anbelangt, wird das Sortieren auch pro Zeile durch eine Anzahl von Einheitssortierschaltungen 5a durchgeführt, und die Anzahl der in jeder Zeile anwesenden Vektoren ist kleiner als die Gesamtpixelzahl, wodurch die Speicherkapazität ebenfalls klein sein kann. Die Lauflängendatenberechnungsschaltung 6 benötigt ebenfalls keinen Massenspeicher bzw. Großspeicher.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Speicherkapazität zur Ermöglichung einer Hochgeschwindigkeitsverarbeitung vermindert werden, da das Basis-Sortierverfahren verwendet wird. Wenn nämlich ein solches Sortierverfahren nicht verwendet wird, werden Großspeicher beim Sortieren benötigt, was zu einem Abnehmen der Verarbeitungsgeschwindigkeit führt. Ferner werden vorteilhafte Effekte bei dieser Ausführungsform dadurch erzielt, daß die Verarbeitung für je mehrere Zeilen in der Nebenabtastrichtung Anwendung findet, wie oben beschrieben, wodurch eine wirksame Bilddatenverarbeitungsvorrichtung geschaffen wird.

I. Modifikationen

(1) Obwohl das Basis-Sortierverfahren in der bevorzugten Ausführungsform sowohl in Nebenabtast- als auch in Hauptabtastrichtung erfolgt, kann das Basis-Sortierverfahren in einem Fall, in dem beispielsweise bereits sortierte Vektoren in der Nebenabtastrichtung eingegeben werden, verwendet werden. Das Basis-Sortierverfahren kann im Gegensatz hierzu auch nur in der Nebenabtastrichtung verwendet werden.
(2) Im Falle der Anwendung des Basis-Sortierverfahrens auch auf die Hauptabtastrichtungssortierschaltung 5, wird die Verarbeitungsgeschwindigkeit mit der Anzahl der Einheitssortierschaltungen 5a erhöht. In diesem Falle kann jede Einheitssortierschaltung 5a eine kleine Speicherkapazität aufweisen, und daher tritt kein Problem einer Zunahme der Speicherkapazität auf, selbst wenn die Anzahl der Einheitssortierschaltungen 5 erhöht wird. Die Permutation kann sequentiell von der kleinsten Hauptabtastkoordinate an beim Sortieren in der Hauptabtastrichtung durchgeführt werden, d.h. in aufsteigender Reihenfolge, und in diesem Falle kann eine Modifikation des Subtraktors 68 der Fig. 21 dahingehend angewendet werden, daß er eine Rechnung (Y&sub1; - Y&sub0;) o.ä. durchführt.
(3) Obwohl die bevorzugte Ausführungsform sich auf den Fall der Durchführung einer Bildverarbeitung auf der Grundlage von Vektordaten, die von einem Hostrechner erhalten sind, zur Durchführung einer Aufzeichnung durch Lauflängendaten bezieht, ist die vorliegende Erfindung bei allgemeiner Bildverarbeitung des Sortierens von Segmenten in beliebigen Formen anwendbar. Daher kann die vorliegende Erfindung auch bei einer Vorrichtung zur Durchführung einer Aufzeichnung durch Punktbilder o.ä. angewendet werden.
Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß zur Verminderung der Speicherkapazität beim Sortieren von gelieferten Segmentdaten in der Hauptabtastrichtung und/oder der Nebenabtastrichtung eine Basissortierung durchgeführt, wodurch ein Bilddatenverarbeitungsverfahren, welches eine hocheffiziente Bilddatenverarbeitung mit hoher Geschwindigkeit durchführen kann, und eine Vorrichtung hierfür erhalten werden können.
Obwohl die vorliegende Erfindung im einzelnen beschrieben und erläutert wurde, sei zu verstehen gegeben, daß dies zu Zwekken der Verdeutlichung und beispielhaft erfolgte, und nicht als Begrenzung aufgefaßt werden sollte, wobei der Umfang bzw. Schutzbereich der vorliegenden Erfindung lediglich durch die beigefügten Patentansprüche beschränkt ist.

Claims

1. Bilddatenverarbeitungsverfahren, bei welchem sequentiell erste Vektordaten, die in gewünschten Bildmustern enthaltene Segmente ausdrücken, zur Schaffung von Bilddaten für eine Aufzeichnung der Bildmuster über Abtastung auf der Grundlage der ersten Vektordaten eingegeben werden, wobei das Aufzeichnen über Abtastung durch eine Kombination von Hauptabtastung und Nebenabtastung durchgeführt wird, wobei die ersten Vektordaten eine Hauptabtastkoordinate und eine Nebenabtastkoordinate von wenigstens einem Endpunkt der Segmente enthalten, wobei das Bilddatenverarbeitungsverfahren aufweist:

einen ersten Schritt, der enthält:

Speichern der ersten Vektordaten in einem Vektorspeicher (12);

Erzeugen erster Datensätze für betreffende Segmente;

einen zweiten Schritt der Gewinnung von Koordinatenwerten von Schnittpunkten der Segmente mit Hauptabtastlinien auf der Grundlage von zweiten Vektordaten zum sequentiellen Ausgeben von Hauptabtastkoordinatenwerten der Schnittpunkte in Folge ansprechend auf Nebenabtastkoordinaten der Schnittpunkte;

einen dritten Schritt des Sortierens der Hauptabtastkoordinatenwerte der Schnittpunkte längs der Hauptabtastrichtung zur Ausgabe der Hauptabtastkoordinatenwerte in Übereinstimmung mit der durch das Sortieren permutierten Folge; und

einen vierten Schritt des Gewinnens von Bilddaten zur Aufzeichnung über Abtastung auf der Grundlage der über den dritten Schritt gelieferten Hauptabtastkoordinatenwerte der Schnittpunkte zur Ausgabe der Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, daß

jeder erste Datensatz

die Nebenabtastkoordinate des Endpunktes eines entsprechenden Segments; und

einen numerischen Wert, der eine Adresse des Vektorspeichers (12) angibt, an der die ersten Vektordaten für das entsprechende Segment gespeichert sind, enthält; und daß

der erste Schritt ferner

das Durchführen einer Basis-Sortierung in Bezug auf die ersten Datensätze gemäß den Werten von darin enthaltenen Nebenabtastkoordinaten zur Gewinnung zweiter Datensätze, die längs der Nebenabtastrichtung permutiert sind; und

das serielle Auslesen der ersten Vektordaten aus dem Vektorspeicher (12) entsprechend der Reihenfolge von Adressen, die durch die permutierten zweiten Datensätze angegeben sind, um so die zweiten Vektordaten permutiert längs der Nebenabtastrichtung zu erhalten, enthält.

2. Bilddatenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem

die ersten Vektordaten in dem Vektorspeicher (12) in einer Reihenfolge ansprechend auf eine Folge der Eingabe der ersten Vektordaten gespeichert werden; und

der numerische Wert jedes der ersten Datensätze ansprechend auf die Folge der Eingabe der ersten Vektordaten bestimmt wird.

3. Bilddatenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem

das Aufzeichnen über Abtastung Belichtungsaufzeichnung auf einem lichtempfindlichen Material (323) ist,

die Hauptabtastkoordinatendaten der Schnittpunkte von Kennzeichen (F) begleitet sind, die angeben, ob die Schnittpunkte als Belichtungsstartpunkte oder Belichtungsendpunkte angenommen werden, und

der vierte Schritt durch Gewinnung von Lauflängendaten auf der Grundlage der Hauptabtastkoordinatenwerte der Schnittpunkte und der Kennzeichen ausgeführt wird, um so die Lauflängendaten als Bilddaten für das Aufzeichnen über Abtastung auszugeben.

4. Bilddatenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 2, bei welchem

die Lauflängendaten durch sequentielles Akkumulieren der Kennzeichen (F) in Bezug auf Schnittpunkte mit der gleichen Nebenabtastkoordinate längs der Hauptabtastrichtung gewonnen werden, um so Unterschiede zwischen den Hauptabtastkoordinatenwerten der Schnittpunkte ansprechend auf die Ergebnisse der Akkumulation zu gewinnen.

5. Bilddatenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem

der zweite Schritt pro Teilbereich mit einer bestimmten Breite in der Nebenabtastrichtung durchgeführt wird.

6. Bilddatenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem

der dritte Schritt durch Durchführen von Basis-Sortierung auf der Grundlage der Hauptabtastkoordinatenwerte der Schnittpunkte durchgeführt wird.

7. Bilddatenverarbeitungsvorrichtung zum sequentiellen Eingeben erster Vektordaten, welche in gewünschten Bildmustern enthaltene Segmente ausdrücken, zur Schaffung von Bilddaten zur Aufzeichnung der Bildmuster über Abtastung auf der Grundlage der ersten Vektordaten, wobei das Aufzeichnen über Abtastung durch eine Kombination von Hauptabtastung und Nebenabtastung durchgeführt wird, wobei die ersten Vektordaten eine Hauptabtastkoordinate und eine Nebenabtastkoordinate wenigstens eines Endpunktes der Segmente enthält, wobei die Bilddatenverarbeitungsvorrichtung

erste Sortiermittel (2) mit

Mitteln zum Speichern der ersten Vektordaten in einem Vektorspeicher (12);

Mitteln (1) zum Erzeugen erster Datensätze für betreffende Segmente aufweist;

wobei die Vorrichtung ferner

Schnittpunktskoordinaten-Berechnungsmittel (3) zur Gewinnung von Koordinatenwerten von Schnittpunkten der Segmente mit Hauptabtastlinien auf der Grundlage zweiter Vektordaten zur sequentiellen Ausgabe der Hauptabtastkoordinatenwerte der Schnittpunkte in Folge ansprechend auf Nebenabtastkoordinaten der Schnittpunkte;

zweite Sortiermittel (5) zum Sortieren der Hauptabtastkoordinatenwerte der Schnittpunkte zur Ausgabe der Hauptabtastkoordinatenwerte in Übereinstimmung mit einer durch das Sortieren längs der Hauptabtastrichtung permutierten Folge; und

Bilddatenerzeugungsmittel (6) zum Gewinnen von Bilddaten zur Aufzeichnung über Abtastung auf der Grundlage der Hauptabtastkoordinatenwerte der Schnittpunkte, die von den zweiten Sortiermitteln ausgegeben werden, zur Ausgabe der Bilddaten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

jeder erste Datensatz

die Nebenabtastkoordinate des Endpunktes eines entsprechenden Segments; und

einen numerischen Wert, der eine Adresse des Vektorspeichers (12) angibt, an welcher die ersten Vektordaten für das entsprechende Segment gespeichert sind, enthält; und daß

die ersten Sortiermittel (2) ferner

Mittel (13) zum Durchführen einer Basis-Sortierung in Bezug auf die ersten Datensätze gemäß den darin enthaltenen Werten von Nebenabtastkoordinaten zur Gewinnung zweiter Datensätze, die längs der Nebenabtastrichtung permutiert sind; und

Mittel zum seriellen Auslesen der ersten Vektordaten aus dem Vektorspeicher (12) gemäß der Reihenfolge von Adressen, die durch die permutierten zweiten Datensätze angegeben werden, um so die zweiten Vektordaten permutiert längs der Nebenabtastrichtung zu gewinnen, enthalten.

8. Bilddatenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher

der numerische Wert in jedem der ersten Datensätze ansprechend auf die Eingabefolge der ersten Vektordaten bestimmt wird.

9. Bilddatenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher

die Hauptabtastkoordinatendaten der Schnittpunkte mit Kennzeichen (F) versehen werden, die angeben, ob die Schnittpunkte Belichtungsstartpunkte oder Belichtungsendpunkte sind, und

die Bilddatenerzeugungsmittel Lauflängendatenerzeugungsmittel (6) zur Gewinnung von Lauflängendaten auf der Grundlage der Hauptabtastkoordinatenwerte der Schnittpunkte und der Kennzeichen (F) sind, um so Lauflängendaten als Bilddaten für das Aufzeichnen über Abtastung auszugeben.

10. Bilddatenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher

die Lauflängendatenerzeugungsmittel (6)

Akkumulationsmittel (61) zum sequentiellen Akkumulieren der Kennzeichen in Bezug auf diejenigen, die die gleiche Nebenabtastkoordinate längs der Hauptabtastrichtung haben, und

Mittel zur Gewinnung von Differenzen zwischen den Hauptabtastkoordinatenwerten der Schnittpunkte ansprechend auf die Ergebnisse der Akkumulation, um so die Lauflängendaten zu gewinnen, enthalten.

11. Bilddatenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher

Berechnung und Ausgabe der Schnittpunkte in den Schnittpunktkoordinatenberechnungsmitteln (3) pro Teilbereich mit einer bestimmten Breite in der Nebenabtastrichtung durchgeführt werden.

12. Bilddatenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher

die zweiten Sortiermittel (5) Basis-Sortierung auf der Grundlage der Hauptabtastkoordinatenwerte der Schnittpunkte durchführen.